Question

16．兩列簡諧橫波的振幅都是10cm，傳播速度大小相同．實線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負方向傳播．某時刻兩列波在如圖34所示區域相遇，則（　　）

• A． 在相遇區域會發生干涉現象
• B． 實線波和虛線波的頻率之比為3：2
• C． 平衡位置為x=6m處的質點此刻速度為零
• D． 平衡位置為x=8.5m處的質點此刻位移y＞10cm
• E． 從圖示時刻起再經過0.25s，平衡位置為x=5m處的質點的位移y＜0

Answer 1

分析 在均勻介質中兩列波的波速相同，由v=λf得：波長與頻率成反比，從而得出頻率之比．兩列波頻率時才能發生干涉．某時刻兩列波的平衡位置正好在x=0處重合，兩列波的平衡位置的另一重合處到x=0處的距離應該是兩列波的波長整數倍．

解答 解：AB、兩列波傳播速度大小相同．由圖可知，實線波的波長 λ₁=4m，虛線波的波長 λ₂=6m，由v=λf可知，實線波和虛線波的頻率之比為 f₁：f₂=λ₂：λ₁=3：2．由于f₁≠f₂，故兩列波在相遇區域不會發生干涉現象．故A錯誤，B正確．
C、根據波形的平移法判斷知，兩列簡諧橫波單獨傳到x=6m處時，該質點均向上運動，振動加強，所以x=6m處的質點此刻速度不為零．故C錯誤；
D、兩列簡諧橫波在平衡位置為x=8.5m處的質點是振動加強的，此刻各自位移都大于5cm，合位移大于10cm，故D正確；
E、從圖示時刻起再經過0.25s，實線波在平衡位置為x=5m處于波谷，而虛線波也處于y軸上方，但不在波峰處，所以質點的位移y＜0．故E正確；
故選：BDE

點評 解決本題時要抓住在同一介質中傳播的同一類波波速相等，知道干涉的條件和波的疊加原理．要知道波形圖是反應某時刻各質點的位置，而振動圖則是反應某質點在各時刻的位置．