第10章的波动答案详解

实用标准文档cv一、简题1．惠更斯理内是么利惠斯理以性解哪物现？答：质任波面的点都以做射波波，其任时，些波包面是时的振。用更原可定解波干、衍反和射象平简谐传过中能特是么在么置量最大答：量波向传，传时一元能不桓波的播向能的播向致量按弦余函形变，质某体的动能和能同处平位处质，度大其能大在衡置近质生形也最，能为大3．简述波动方程的物理意义。答：波函数

y

t

x

，是波程x和间t的函数描写某一时刻任位置处质点振动位移。（1）当

xd

时，

yt)

，为距离波源为d处点的振动方程。（2）当

t

时（

为常数

yf)

，为某一时刻各质点的振动位移波形的“拍照驻是如形的驻的位点么答：波两频、幅同相波同直上相方向播叠而。波相特是相波之各点相相，节边点振有的位。二、选择题1.在下面几种说法中，正确的法(C。(A)波源不动时，波源的振动周与波动的周期在数值上是不同的；(B)波源振动的速度与波速相同(C)在波传播方向上的任一质点动相位总是比波源的相位滞后；(D)在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位超前．2.一横波以速度u沿x轴负方向播t时刻形图如图所示，则该时刻（B）。（A）点相位为；（）相位为

π2（C）点相位为

π2

；（）点向上运动；3.一列波在介质分界面反射而生半波损失的条件(C。（）波是横波（）波是纵波（）波从波疏介质入射到波密质（）波从波密介质入射到波琉介质4．在简谐波传播过程中，沿传方向相距为

（

为波长）的两点的振动速度必定(A。A.大小相同，而方向相反B.大小和方向均相同C.大小不同，方向相同D.大不同，而方向相反5.

一平面简谐波的波动方程为

3cos[10t

)]()404

，则x＝处质点精彩文案

实用标准文档的振动曲线为(A)。三填题1．已知平面简谐波的波动方程

y20cos

t0.01x)(m

，则波长为200

；周期为0.8

s

；波速为250

/s

；波沿

x

轴

负

方向传播。2．有一平面简谐波沿

x

轴正方向传播，波速为6

/s

，已知在

0

处的质点的振动方程为y0.1cos(3

x)(m，则波动方程为0.1cos[3)](m22

；质点在

x

轴上

处的振动方程为

y0.1cos(3)

。3．有一平面简谐波沿

x

轴负方向传播，波源谐振动的周

0.4s

，振幅为

0.02m

，由平衡位置向正方向运动到一半振幅时始计，波速为

0.5m

，则波动方程为y0.02cos[5

xt)]()；波在x0.05m处的质点的初相位为

。4、火车以

/

的速度行驶，其汽笛声的频率为500Hz，火车进站时观察者听到汽笛声的频率

1

550

，火车离开车站时观察者听到汽声的频率

2

Hz

.（空气中的声速330m/s）三计题1．一平面简谐波在介质中以波速um/沿x正方向传播，原点O处质点的振动曲线如图所示。求1）该波的波动方程2xm处质点的振动方程。精彩文案

实用标准文档A=2cm,T=4s,T知2：yt)2x为y(t))22(2)x20m时，带入波方程得y0.02cos[()]0.02cos(t422、已知一平面简谐波在t=0时刻的波形曲线如图所示，波速

ms

。试求1）该平面简谐波的波函数2）P点的振动方程3）P点回到平衡位置所需的最短时间。x解：（1）设平面简谐波的波函数为A)u由旋转矢量法可知：初相位

3

，x=5.0m处的相

2

，2所以

2

512(50)12m2s6xy)]6（2）对于P点，相位

3振动方程为

3

)（3）由前点回到平衡位置满的条件为

3

2

55s66精彩文案

实用标准文档13、一平面余弦波tT时波形图如下，4（1）画出时波形图；（2）求O点振动方程；（3）求波动方程。11解1）t时波形图即t波形自-X方向平移个周期即可，见上图中下面4的结果。（）O处点动程

ycos

可：t

Am160.4时O处质点平位向振，t

由转量知

20.2

80

2

（）动程：

cos

2

即

0.2

2

精彩文案

实用标准文档4．平面简谐波以波速

10m/

沿x

轴正向传播，x

轴上

O

、

P

、

Q

三点的坐标如（

a

）图所示，已知P点质点的振动曲线如图（b）所示。求）P点的振动方）若以P点作为原点，求波动方程）

t

时刻

P

、

Q

两点振动的相位差。解A=0.05m,T=2s20m

P点的振动方程：(2)以为原点的波动方程：

）20.05cos[

t)]102(3)

25．如图所示为一平面简谐在传播。（）该波的波动方程；

t0

时刻的波形图，设此简谐波的频为250Hz，若波沿x负方向（）画出

t

8

时刻的波形图；（）距原点

为100m处质点的振动方程与振速度表达式。精彩文案

实用标准文档解：（）原点处质点振动方向向下由旋转矢量法，可知

42

,200,