二、 填空题:
?2?10m 2、2.4m;1、17~1.7
6.0m/s
3、
?2?L???; L?K?(K?1,2,3);
L?(2K?1)2
I0100?2?2I???7.96?10(w?m) 4、4?r24??102?5、
?2
6、波长:?=2d=0.1m
速度:u????100m/s 三、计算题: 1、解:
(1)设考察点为x轴上任意一点,坐标为x。从x0 到x的波程为x- x0,按相位落后的关系,x处质点的振动相位比x0质点落后
,故x轴上任意一点的振动方程,
即波动方程为
(1)
(2)把x=0带入(1)式,即得原点处质点的振动方程
(3)原点处质点的速度为
加速度为
2、解(1)由波形曲线图可看出,波的振幅A=0.02m,波长λ=2.0,故波的频率为
,角频率为
。从图中还可以看出,t=0时原点处质点的位移为零,速度为正值,
可知原点振动的初相为-π/2,故原点的振动方程为
(2)设x轴上任意一点的坐标为x,从该点到原点的波程为x,按相位落后与距离的关系,x处质点振动的时间比原点处质点超前
,故x轴上任意一点的振动方
程,即波动方程为
(3)经过3T/4后的波形曲线应比图中的波形曲线向左平移3λ/4,也相当于向右平移λ/4,(图略)
3、解因波强,所以
4、解:(1)在x<0区间,如图所示,两个波源S1和S2发出的反行波相互干涉形成反行波,设考察点P的坐标为任意x,S1和S2到P点的波程差为与x无关。按干涉极值公式,在P点干涉的相位差是
与P点的位置无关。则该区间的合振幅应为极小值,即两列波振幅之差。由于两列波的振幅相等,故和振幅 A=0,即在x<0区间,两列波因干涉而完全抵消。
(2)在x>5区间,如图所示,两波源发出的正行波干涉形成正行波,设考察点Q的坐标为任意的x,S1和S2到Q点的波程差
按干涉极值公式,该区间的合振幅为极大,即两列波振幅之和 A=2a
5、解:(1)A、B相遇以前,二车相向运动,B中乘客听到汽笛的频率为
u?u340?15vs?vs??500?555(HZ)
u?vs340?20,干涉的相位差
(2)A、B相遇之后,二车相背运动,
B中乘客听到A汽笛的频率为
??ru?ur340?(?15)?vs??500?451(HZ) u?vs340?(?20)
振动和波动自测题