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+
)λ=6,1 4
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=
m8 3
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+
)T,3 4
其中k=0,1,2,3.
当k=0时,T=
s,2 3
当k=1时,T=
s,2 7
当k=2时,T=
s,2 11
当k=3时,T=
s.2 15
根据波速v=
可得当λ=24m,T=λ T
s时波速v最大,故vmax=12×15=180m/s.2 15
当λ=
m,T=8 3
s时波速最小,故vmin=4m/s.2 3
故B正确.
故选B.