(15分)
(1)(6分)如图为一列简谐横波在时的波形图。若波自右向左传播的,则在x=0.2m处且处于平衡位置的P点此时的运动方向是 。若经过时间
后,P点刚好第一次到达波峰,则波的传播速度是 ,从
到
时P点走过的路程为 。
(2)(9分)如图,MN是一条通过透明球体球心的直线。现有一单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍,且与MN所夹的角
,求此透明体折射率n.
(1)向下,10m/s ,2.05m ;(2)
题目分析:(1)将波向左微微平移,会发现质点P的位移变大且为负值,故P向下运动。P点刚好第一次到达波峰,即P右侧的第一个波峰传到P位置,即传播,故波速为:
。
由图知波长为,振幅为
,则周期
,而
,故P点走的路程为
。
(2)设在B点光线的入射角、折射角分别标为、
,做光路图连接OB、BC,如图所示。
在中有:
,解得:
(
值舍),进而可得:
由折射率定义:在B点有:;在C点有:
又 所以,
,而
,故
因此,透明体的折射率