普通物理学波动课后习题答案.doc

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1、第十一章机械波一.选择题[C]1．（基础训练1）图14-10为一平面简谐波在t=2s时刻的波形图，则平衡位置在P点的质点的振动方程是图14-10(A)(SI)．(B)(SI)．(C)(SI)．(D)(SI)．由t=2s波形，及波向X轴负向传播，波动方程，为P点初相。以代入。图14-11[D]2．（基础训练2）一平面简谐波，沿x轴负方向传播．角频率为w，波速为u．设t=T/4时刻的波形如图14-11所示，则该波的表达式为：(A)．(B)．(C)．(D)．同1。。为处初相。[B]3．（基础训练5）在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动(A)振幅相同，相位相同．(

2、B)振幅不同，相位相同．(C)振幅相同，相位不同．(D)振幅不同，相位不同．驻波特点图14-14[D]4．（基础训练7）如图14-14所示，两列波长为l的相干波在P点相遇．波在S1点振动的初相是f1，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是f2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为：(A)．(B)．(C)．(D)．干涉极大条件[D]5．（自测提高5）当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？(A)媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒．(B)媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化

3、，但二者的相位不相同．(C)媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等．(D)媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大．波的能量特点。[D]6．（自测提高6）如图14-25所示，S1和S2为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面，发出波长为l的简谐波，P点是两列波相遇区域中的一点，已知，，两列波在P点发生相消干涉．若S1的振动方程为，则S2的振动方程为(A)．(B)．(C)．(D)一.填空题7．（基础训练13）设入射波的表达式为．波在x=0处发生反射，反射点为自由端，则形成的驻波表达式为________________________

4、____________．反射波表达式为驻波方程8．（基础训练14）一广播电台的平均辐射功率为20kW．假定辐射的能量均匀分布在以电台为球心的球面上．那么，距离电台为10km处电磁波的平均辐射强度为_________1.59×10-5W·m-2________________．。9．（基础训练16）在真空中沿着z轴负方向传播的平面电磁波，O点处电场强度为(SI)，则O点处磁场强度为__A/m___________．在图14-18上表示出电场强度，磁场强度和传播速度之间的相互关系．电磁波特性。同相。。为电磁波传播方向。10．（基础训练17）一列强度为I的平面

5、简谐波通过一面积为S的平面，波速与该平面的法线能流及波的强度定义11．（基础训练18）一列火车以20m/s的速度行驶，若机车汽笛的频率为600Hz，一静止观测者在机车前和机车后所听到的声音频率分别为______637.5Hz_________和_____935Hz___________（设空气中声速为340m/s）．12．（自测提高13）两列波在一根很长的弦线上传播，其表达式为y1=6.0×10-2cosp(x-40t)/2(SI),y2=6.0×10-2cosp(x+40t)/2(SI)则合成波的表达式为____________（SI）_________

6、_______；在x=0至x=10.0m内波节的位置是_______________；波腹的位置是________________．得合成波表达式，得波节位置，得波腹位置三.计算题图14-1913．（基础训练20）一列平面简谐波在媒质中以波速u=5m/s沿x轴正向传播，原点O处质元的振动曲线如图14-19所示．(1)求解x=25m处质元的振动曲线．(2)求解t=3s时的波形曲线．解：(1)原点O处质元的振动方程为，(m)波的表达式为，(m)x=25m处质元的振动方程为，(m)振动曲线见图(a)(2)t=3s时的波形曲线方程，(m)波形曲线见图(b)图14-

7、2014．（基础训练21）如图14-20所示为一平面简谐波在t=0时刻的波形图，设此简谐波的频率为250Hz，且此时质点P的运动方向向下，求(1)该波的表达式；(2)在距原点O为100m处质点的振动方程与振动速度表达式．解：(1)由P点的运动方向，可判定该波向左传播．原点O处质点，t=0时,所以O处振动方程为(m)由图可判定波长l=200m，故波动表达式为(m)(2)距O点100m处质点的振动方程是(m)或(m/s)振动速度表达式是(m/s)或(m/s)15．（基础训练23）如图14-21，一平面波在介质中以波速u=20m/s沿x轴负方向传播，已知A点的振

8、动方程为(SI)．(1)以A点为坐标原点写出波的表达式；(2)以距