Question

一個位于原點O的波源S發出一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波，波速為400m/s，已知當t=0時刻，波剛好傳到x=40m處，當時的波形圖如圖所示．在x軸上橫坐標x=400m處固定有一個波的接收器P（圖中未畫出），則下列說法中正確的是（　　）

• A．波源開始振動的方向一定是向上
• B．x=40m處的質點在t=0.5s時刻位于平衡位置處
• C．接收器在t=1.0s時刻才接收到此波的信號
• D．若t=0時刻起波源S沿x軸負向以10m/s勻速移動，則接收器接收到此波時的頻率將變為原來的

  40

  41

  倍

Answer 1

分析：簡諧橫波沿x軸正向傳播時，介質中各質點的起振方向與波源的起振方向相同．根據波的傳播方向判斷圖示時刻x=40m處質點的振動方向，即為波源的起振方向．由圖讀出波長，求出周期．根據t=0.5s時間與周期的關系，分析x=40m處的質點在t=0.5s時刻的位置，確定其位移．波在均勻介質中是勻速傳播的，由t=

x

v

求出波從圖示位置傳到x=400m處接收器P的時間．當波源S沿x軸正向以10m/s勻速移動，產生多普勒效應，接收器接收到此波的頻率將變大．

解答：解：A、簡諧橫波沿x軸正向傳播時，x=40m處的質點的振動方向向下，則波源開始振動的方向一定是向下．故A錯誤．
    B、由圖讀出波長為λ=20m，周期為T=

λ

v

=

20

400

s=0.05s，t=0.5s=10T，則x=40m處的質點在t=0.5s時刻仍位于平衡位置．故B正確．
    C、x=400m處的接收器P與x=40m的質點間的距離為x=360m，波速為v=400m/s，則波從圖示位置傳到x=400m處接收器P的時間t=

x

v

=0.9s，所以接收器在t=0.9s時刻才接收到此波的信號．故C錯誤．
    D、當波源S沿x軸正向以10m/s勻速移動，波源與接收器間的距離減小，接收器接收到此波的頻率將變大．故D錯誤．
故選B

點評：此題中考查多普勒效應，當波源與觀察者之間的距離減小時，觀察者接收到的波的頻率將增大；相反，當波源與觀察者之間的距離增大時，觀察者接收到的波的頻率將減小．