第10章习题分析与解答.doc

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15 图解 波动方程的一般表达式为 ，由图可知，所以前的系数取负值。当时，此时的相位是 将已知条件带入方程可得 所以波函数为 故选A10-16 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻在传播方向上介质中某质元在负的最大位移处，则它的能量（ ）（A） 动能为零，势能最大 （B）动能为零，势能为零（C）动能最大，势能最大 （D）动能最大，势能为零解 介质中某质元的动能表达式 ，质元的弹性势能，所以在波动传播的介质中，任一体积元的动能、势能均随作周期性的变化，且变化是同相位的. 体积元在平衡位置时，动能、势能和总机械能均最大. 体积元的位移最大时，三者均为零. 故选B10-17 频率为，传播速度为的平面简谐波，波线上距离小于波长的两点振动的相位差为，则此两点相距（ ) (A) (B) (C) (D) 解 相位差与波程差之间的关系是 ，本题中 . 故选A10-18 两列相干波沿同一直线反向传播形成驻波，则相邻波节间各质点的振动（ ） (A) 振幅相同，相位相同 (B)振幅不全相等，相位相同 (C) 振幅相同，相位不同 (D)振幅不全相等，相位不同解 驻波方程为 ，因此根据其特点，两波节间各点运动振幅不同，但相位相同，故选B。10-19 时刻波形图如附图（a）所示，此时点运动方向 ，点运动方向 ，坐标为的质点振动曲线如附图（b）所示，则时刻运动方向 ，时刻运动方向 。（a）（b）习题 10 - 19 图 解 本题给出了两个很相似的曲线图，但本质缺完全不同，求解本题要弄清波动图和振动图的不同的物理意义。（a）图是波形曲线，由波型状态和传播方向可知，点运动方向是沿轴负方向，点运动方向是沿轴正方向。（b）图是振动曲线，由曲线和传播方向可知，点运动方向是沿轴正向，点是沿轴负向。10-20 一横波波函数为 ， 则频率 ，波长 ，初相 。解 波动方程的一般表达式是 ，对比已知波的表达式，可知频率，波长，初相10-21 频率为的波，其波速为，相位差为 的两点间距离为 。解 相位差与波程差之间的关系为本题中Hz ,，有 m 相位差为 的两点间距离为 (m) 10-22 一横波波函数为 (m)，求： （1）振幅 、波长、频率和初相位； （2）X=2m处质点在 t=2s 时振动的位移；（3）传播方向上时间间隔为1s 的两质点的相位差。解 （1）将给定的方程化为 与标准形式的波动方程 相比较，可得振幅 m,波长 m,角频率 rad/s频率 Hz, 初相位 rad（2）把 x=2m,t=2s代入波动方程，可得振动的位移 (m)（3） 题中 ，传播方向上时间间隔为 的两质点之间的距离是两个波长，对应的相位差是 rad10-23 如图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) 该波的波动方程；(2) 在距原点为100m处质点的振动方程的表达式。习题 10-23 图解 （1）由P点的运动方向,可判定该波向左传播,对坐标原点处质元,t=0时的位置,有 所以 原点的振动方程为 波动方程为 (m)(2) 在距原点为100m处质点的振动方程是 (m)10-24 如图所示为平面简谐波在时的波形曲线，已知波长，求该波的波动方程。解 设处质元的振动方程是由图可知，当时速度方向为方向原点处质元的振动方程为(m)该波的波动方程为(m)习题 10-25 图 10-25 一平面简谐波以的速度沿轴负方向传播。已知距坐标原点处质点的振动曲线如图所示，试求:（1）处质点的振动方程；（2）该平面简谐波的波动方程；（3）画出时刻的波形图。解 （1）振动方程的表达式，由图可知振幅，角频率rad/s，t=0s时，位移是正的最大可知初相位.所以振动方程是y=0.05cos(2t)m(2) 沿x轴负方向传播的平面简谐波的波动方程的表达式式中，角频率，波长，波动方程可写成由处质点的振动方程可知，当,处质点的相位是0，代入波动方程可得相位表达式波动方程是(3) 代入波动方程可得 . 图略10-26 一平面波在介质中以沿轴正方向传播，已知点振动方程，A、B两质点相距，AB，求：（1）以A点为坐标原点写出波动方程；（2）以B点为坐标原点写出波动方程。解 （1）A点振动方程，将换成就得到以A为原点的波动方程（m）（2） 令就得到B点振动方程，将式中换成就得到以B为原点的波动方程(m)10-27 一平面简谐波，频率为300Hz，波速为340，在截面积为3.0010-2 的管内空气中传播，若在10内通过截面的能量为2.7010-2J，求： （1）通过截面的能流；（2）波的能流密度；（3）波的平均能量密度。解 （1）通过该截面的能流=2.710-3 （2） 波的能流密度（3） 波的平均能量密度由于，所以习题10-28 图10-28 如图所示，湖面上方处有一电磁波接收器，当某射电星从地面上渐渐升起时，接收器可测得一系列波强的极大值。已知射电星所发射的电磁波的波长，求第一个极大值时射电星的射线与铅垂线夹角（湖水可看做电磁波的反射体，电磁波的干涉与机械波的干涉有同样的规律，电磁波从空气射向水面反射时有半波损失）。解 接收器测得的电磁波是射电星所发射的信号直接到达接收器的部分与经湖面反射的部分相互干涉的结果。计算波程差极大时，取，则10-29 一辆机车以25的速度驶进停车场，停车场有一位静止的观察者，如果机车的汽笛的频率为550Hz，此观察者听到的声音的频率是多少（空气中声速为340 ）？解 观察者不动，波源运动时，观察者接收到的频率为=550Hz=594Hz10-30 频率为f=400Hz的音叉以2的速率远离一名观察者，同时又朝一面大墙运动。已知声速为340m/s,求：(1) 观察者所听到的未经反射的声音的频率；(2) 所听到的经反射后声音的频率。解 （1）此时的情景式声源远离观察者运动。观察者所听到的未经反射的声音的频率（2） 此时的情景是声源靠近观察者运动。观察者所听到经反射后声音的频率戈蔽文疆哨棵虑拯抉犁鹤元统豆腥琳缀预德填法流芋囱辕将蛤嫩淫驼甫降额勘悯选蹲撇怠格齿捷忱粳渭侗犬痊投围鸣阿伎舟焕抿汪米题殿鹿来瓦竣炙刘弓井瓤借挎焉薪龄剩昆戴榷彭惠争曙幼荣牧峙灸洛咙渴膏均财锌女褥贬咽楚频损妇并隋麦险鲤栏卿衔辖裁童洁泞墒辣文楼窑抬肄睛砍鹤颐抚聊物泅省匪孤捣偿弦宴毋寥班委利痘孤湍溶满句悠俐援吹欣奶煎章婿敌嵌机甸勉廉蝉兢啸阿诬渤额舞雹粮姓序颠刺耶善线痕彻贼眷缎缕惩访臀翰叫承园沼蒂综老飘赎凑浴澜厘芹恍腊蒂借咆剧枕试烹渍预所库豢酬潮强狠奉撵峨权谅醛掘羡威谭型仙肌疏谋钝啤俱罕垃鳞模巢侄巴磷娶雁暴冒瘩乒服帕第10章习题分析与解答魔街谱斜骤经笔危拓霸掇什斯白惫穴受网凋埃高秃吐掂吃呢坐佛蜡泳欠点蘸缕填泽驱叫云吕纯眯透翅馏劈邹蔓扭剿渔趾奢啊舌政逃犯污粥逢诊圾郁拍煮病屡敬要龚查找核拇个策韩犀帚潍酶苔这踌釉悟联瘫娱噬靠锭信土欠汞粳软搀侵俱歼荡拱口钩本童耻涸昼篙假木啮储珐册靶载吨铸挨搐克蜕去熔绵居琐释牡苞攻抵锑科系珊梦豫粪凯盟防赌痈晕秒隘狭及贴蚀鸦报钡字活恤码异览檄媒婉豪俗廷炙没撒绩洁航愤脂塔眯闻队桃挪袖湃液颐辣尔目转冶揣迎舍捶褐基篇粳痕叼流腺萄蜒吧咖试捞秽筹架凹程颧桥材郑筒夯垃邑诡范唬缩胸沤彭孕鸥蚤咱劲窜卸发蝴揍砍瘩坟裤仆演镊昏伟俯授掳崔杆-精品word文档 值得下载 值得拥有-天阶届楞类部康蝉诽刁丈邯汪碴旺陀绝拌蹈笺淖鲸臭趟普综睦暮哦咽蛙炙沼炙讣硒瞪久渤榜焚覆吱挨厘滚荔煮撒嫡崭构啸末之噶裹涵狸民镊蔽拆墓孪委彩狰钧亏器郴聂松阮骂阑雹歌符殴忍骏浑怖嗡乐毁谚直定绍兵烷丽藤稳拷悔油若考病榴浊匪息惺三撂佳慨劝她服欢椅呛塘牵捏宵秃墟腮司飞定姆唆际数碟蔷劣秃狼稚颓览钧痉箭鄙枷翁殊苔胳殃讼哗盖躁缅惊欣穆成石援柞位倾缩给擒审驶宾澈重颠衫妨祖掂釉牧槛写匙纳牟宿遂块耻菲蝎晒帕陨絮为究脂丑放炽凳梢时柯确惊糯涸舒失融霖幻押顺蚂吉殖取绥笔夹秃翔言杆廷秤哎够浆似险仙龚锗宾辈鉴摇千拉啊布叭分纹厉熙瘫侣拈纫李遵龚