機(jī)械波部分大作業(yè)詳解

大作業(yè)題解波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)2023/5/221一、選擇題D頻率為500Hz的機(jī)械波，波速為360m/s，則同一波線上相位差為/3的兩點(diǎn)相距為(A)0.24m(B)0.48m(C)0.36m(D)0.12m

[]解:2023/5/222

2.下列敘述中不正確的是：

(A)在波的傳播方向上，相位差為2

的兩質(zhì)元間的距離稱波長；(B)機(jī)械波實(shí)質(zhì)上就是在波的傳播方向上，介質(zhì)各質(zhì)元的集體受迫振動(dòng)；(C)波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)后，頻率、波長、波速均發(fā)生變化；(D)介質(zhì)中，距波源越遠(yuǎn)的點(diǎn)，相位越落后。

[]C2023/5/2233.已知t=0.5s時(shí)的波形如圖所示，波速大小u=10m/s,若此時(shí)P點(diǎn)處介質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能在逐漸增大，則波函數(shù)為[

]

解:B2023/5/224B

4.在同一介質(zhì)中兩列相干的平面簡諧波的強(qiáng)度之比是，則兩列波的振幅之比是

[](A)(D)(C)(B)解:2023/5/2255.當(dāng)一平面簡諧機(jī)械波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，下列各結(jié)論哪個(gè)是正確的?

(A)介質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能增大時(shí)，其彈性勢能減小，總機(jī)械能守恒；

(B)介質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢能都作周期性變化，但兩者的相位不相同；

(C)介質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢能的相位在任一時(shí)刻都相同，但兩者的數(shù)值不相等；

(D)介質(zhì)元在其平衡位置處彈性勢能最大。

[]D2023/5/2266.如圖所示，兩列波長為的相干波在P點(diǎn)相遇。S1點(diǎn)的初位相是1

，S1到P點(diǎn)的距離是r1；S2點(diǎn)的初相位是2，S2到P點(diǎn)的距離是r2,以k代表零或正、負(fù)整數(shù)，則P點(diǎn)干涉極大的條件為：[] D解:2023/5/227D7.在弦線上有一簡諧波，其表達(dá)式為為了在此弦線上形成駐波，且在x=0處為波腹，此弦線上還應(yīng)有一簡諧波，其表達(dá)式為[](SI)(SI)(SI)(SI)(SI)(A)(B)(C)(D)解:設(shè)因?yàn)閤=0處為波腹2023/5/228[B]8.描述電磁波的物理量E，H，u

之間的關(guān)系是：(A)三者互相垂直，E

和H的相位差為/2.(B)三者互相垂直，E，H，u

構(gòu)成右旋直角坐標(biāo)系.(C)E和H是同方向的，都與u垂直.(D)E和H的夾角是任意的，但其方向都必須與u垂直.解:2023/5/229二、填空題33001．A、B是簡諧波波線上的兩點(diǎn)。已知,

B點(diǎn)的相位落后于A點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距0.5m，波的頻率為100Hz，則該波的波長=

m，波速u=_______ms-1。解:2023/5/22102.一列平面簡諧波沿x軸正向無衰減地傳播，波的振幅為m，周期為0.01s，波速為400m/s。當(dāng)t=0時(shí)x軸原點(diǎn)處的質(zhì)元正通過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則該簡諧波的波函數(shù)為

________________________________。解:2023/5/22113．已知某平面簡諧波波源的振動(dòng)表達(dá)式為

(SI)波速為2m/s，則離波源5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為

___________________。

解:2023/5/22124．一平面簡諧波沿x軸負(fù)方向傳播，已知

x=-1m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為若波速為u，則此波的波函數(shù)為

____________________________。解:比較波動(dòng)方程形式2023/5/22135．在截面積為S的圓管中，傳播一平面簡諧波，其波函數(shù)為，管中波的平均能量密度是，則通過截面積S的平均能流是

。解:2023/5/22146．兩相干波源和的振動(dòng)表達(dá)式分別是距離P點(diǎn)3個(gè)波長，距離P點(diǎn)4.5個(gè)波長設(shè)波傳播過程中振幅不變，則兩波同時(shí)傳到P點(diǎn)時(shí)，在P點(diǎn)引起的合振動(dòng)的振幅是_____。0解:2023/5/22157．如圖所示，、為相干波源，相距1/4波長，的相位較超前，若兩波在連線上傳播時(shí)各自的強(qiáng)度均為

I0

，則外側(cè)各點(diǎn)合成波的強(qiáng)度為________；外側(cè)各點(diǎn)合成波的強(qiáng)度為______。解:20環(huán)23驅(qū)/5把/1失8168．正狐在報(bào)泥警的委警鐘柳，每領(lǐng)隔0.位5秒鐘吸響一恨聲，溜一聲凱接一懇聲地悲響著湊。有戶一個(gè)唱人在益以60公里/小時(shí)熊的速裕度向撫警鐘尊所在柜地接壩近的度火車甲中，塑則這簽個(gè)人淋在5分鐘阿內(nèi)聽樓到__挑__典__凱__譜__菜__戴__欠__樹_響。解:20供23旺/5介/1戒817解：(1)三、較計(jì)算禮題

(2)1.如圖，一平面簡諧波在介質(zhì)中以速度u=20m/s沿x軸負(fù)方向傳播，已知A點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式為y=3cos4t(SI)，試求:(1)以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)寫出波函數(shù);(2)以距A點(diǎn)5m處的B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，寫出波函數(shù)。20權(quán)23比/5測/1縫818解：(1)波函數(shù)：2.如圖擴(kuò)所示子為一撐平面悄簡諧革波在t=回0時(shí)刻雨的波障形圖凳，設(shè)歲此簡疾諧波至的頻革率為25薯0H誰z，且此呀時(shí)質(zhì)霉點(diǎn)P的運(yùn)養(yǎng)動(dòng)方下向向器下，僚求:案(1仇)該波港的波笨函數(shù)賺；(2肝)在距原廊點(diǎn)為10曾0m處質(zhì)點(diǎn)炊的振蹦動(dòng)表帝達(dá)式氧與振唯動(dòng)速座度表異達(dá)式扮。(2)20卵23喜/5道/1極819解：(1)(2)(3鼻)P點(diǎn)振納動(dòng)加診強(qiáng)3.如圖所示，兩相干波源，其振動(dòng)表達(dá)式分別為它們在P點(diǎn)相遇。已知波速u=20cm/s，PS1=40cm，PS2=50cm。試求：(1)兩列波的波函數(shù)；(2)兩列波傳播到P點(diǎn)的相位差；(3)P點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱。20劉23女/5睬/1呼820解：4.一弦畏線上卡駐波雷的波塊函數(shù)層為y=文2c榨os通0.鮮16xco協(xié)s7翅50t，式中補(bǔ)長度檢單位瞧為厘右米，遙時(shí)間基單位寺為秒