问题 选择题

一列简谐波沿波的传播方向先后有相距6米的A、B两点,A靠近波源,且A、B间距离小于该波3倍波长.当A点位移达到正向最大时,B点的位移恰好为零,且向正向运动.经0.5s(小于该波的4倍周期)后,A点位移恰好为零,且沿正向运动,而B点的位移恰好达到负的最大.则这列波的波速(  )

A.最小值是3m/s

B.最小值是4m/s

C.最大值是36m/s

D.最大值是204m/s

答案

由题意知质点A在波峰位置,而质点B在平衡位置且沿正方向运动,由于波从A向B传播,

故AB之间的距离为(n+

1
4
)λ=6,

又由于A、B间距离小于该波3倍波长,故n=0,1,2.

显然当n=0时,λ=24m;当n=1时,λ=4.8m,当n=2时,λ=

8
3
m

经0.5s(小于该波的4倍周期)后,A点位移恰好为零,且沿正向运动,而B点的位移恰好达到负的最大,故0.5s=(k+

3
4
)T,

其中k=0,1,2,3.

当k=0时,T=

2
3
s,

当k=1时,T=

2
7
s,

当k=2时,T=

2
11
s,

当k=3时,T=

2
15
s.

根据波速v=

λ
T
可得当λ=24m,T=
2
15
s时波速v最大,故vmax=12×15=180m/s.

当λ=

8
3
m,T=
2
3
s时波速最小,故vmin=4m/s.

故B正确.

故选B.

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