大学物理习题册(下) 下载本文

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相应为 。

8.如图所示,一平面简谐波沿x轴正方向传播,波长为?,若P1点处质点的振动方程为

y1?Acos(2?vt??),则P2点处质点的振动方程

为 ;与P1点处质点振动状态相同的那些P1L1OL2P2x点的位置是: 。 9.一简谐波沿x轴正向传播。已知x?0点的振动曲线如下图,试在它右边的图中画出t?T时的波形曲线。

?y(m)u y(m)

OT?x(m)Tt(s)O?

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??10.一列强度为I的平面简谐波通过一面积为S的平面,波速u与该平面的法线n的夹角为?,则通过该平面的能流是: 。

11.机械波在媒质中传播过程中,当一媒质质元的振动动能的相位是?/2时,它的弹性势能的相位是: 。

12.如图所示,S1和S2为同相位的两相干波源,相距为L,P点距S1为r;波源S1在P点引起的振动的振幅为A1,波源S2在P点引起的振动的振幅

rS1LPS2为A2,两波波长都是?,则P点的振幅A? 。

13.如果在固定端x?0处反射的反射波函数为y2?Acos2?(vt?x/?),设反射波无能量损失,那么入射波的波函数为y1?__________,形成的驻波的表达_________________式为y?_______________________________________________。

14.S1、S2为两相干波源,相距30m,具有相同的初相和振幅,已知振幅A=0.01m,频率为100Hz,初相为0。现两波源相向发出二简谐波,波长为5m,则

(1)波源的振动方程为 ; (2)在两波源连线的中点处质点的合振动方程为 。 15.三个平面简谐波的波函数为:y1?Acos[?(t?xx)??0],y2?Acos[?(?t)??0]和uuxy3?Acos[?(?t)??0]。则:(1)在y1中,原点处质点的振动初相为 ;(2)y1

u和 叠加可产生驻波。

16.设沿弦线传播的一入射波的表达式为y(m)BLx(m)y1?Acos[?t?(2?x/?)],波在x?L处(B点)发生反射,O反射点为自由端(如图),设波在传播和反射过程中振幅不变,则反射波的表达式为:y2

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= 。

17.一驻波方程为y?2Acos(2?x/?)cos?t,则x???2处质点的振动方程是:y= ;该质点的振动速度表达式是:v= 。

18.已知一驻波在t时刻各点振动到最大位移处,其波形如图(A)所示;一行波在t时刻的波形如图(B)所示。试分别在图(A)、(B)上注明所示的a、b、c、d四点此时的运动

y速度的方向(设为横波)。 y?u

(A)(B)a b a b

Ox Ox c d c d 19.设入射波的表达式为y1?Acos[2?(vt?x?)??],波在x?0处发生反射,反射点为一

固定端,则入射波和反射波合成的驻波的表达式为 ;驻波的波腹位

置所在处的坐标为 。

???20、电磁波在自由空间传播时,某处电场强度为E,磁场强度为H,则该处的坡印廷矢量S为: ,其物理意义是: 。 三、计算题

1.已知一平面简谐波波函数为y=0.2cos?(2.5t-x),式中x,y以m为单位,t以s为单位,试求:(1)该简谐波的波长、周期、波速;(2)在x=1m处质点的振动方程;(3)在t=0.4s时,该处质点的位移和速度。

2.一平面波传播经过媒质空间某点时,该点振动的初相位为?0,已知该波的振幅为A,角频率为?,媒质中的传播速度为u,(1)写出该点的振动方程,(2)如果以该点为x轴坐标原点,波的传播方向为x轴正向,写出该波的波函数表达式。

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3.已知波长为的平面简谐波沿x轴负方向传播,x=0处质点的振动方程为:

y?Acos2??ut(SI),其中?为波长,u为波速。试写出该平面简谐波的表达式;并画出t=T

时刻的波形图。

4.一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所示。求(1)该波的波动方程;(2)25m处质元的振动方程,并画出该处质元的振动曲线;(3)t=3s的波形曲线方程,并画出该时刻的波形曲线。

y/cm 2

t/s

2 O 4

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5.图示为一平面简谐波在时刻的波形图,求(1)该波的波动表达式;(2)P处质点的振动方程。

y/m u=0.08m

/s

0.60 P

0.4O 0.20 x/m

-0.04

6.两列波在同一直线上传播,波速均为1m/s,它们的波函数分别为y1=0.05cos?(x-t), y2=0.05cos?(x+t),式中各均采用国际单位制。(1)写出在直线上形成驻波方程,(2)给出驻波的波腹、波节的坐标位置;(3)求在x=1.2m处的振幅。

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