问题 问答题

(选修模块3-4)

(1)以下说法正确的是______.

A.无论什么波,只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象

B.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定可以产生电磁波

C.波源与观察者互相靠近或者互相远离时,观察者接收到的波的频率都会发生变化

D.火车以接近光速行驶时,我们在地面上测得车厢前后距离变小了,而车厢的高度没有变化

(2)如图所示,用手握住长绳的一端上下抖动,长绳形成了向前传播的一列波.如果在长绳中间某一位置做一个标记,在抖动过程中,这个标记将______(选填“上下”或“左右”)运动.运动过程中,标记振动的周期______手抖动的周期(选填“大于”、“小于”或“等于”).

(3)玻璃球的折射率为

3
,直径为D.一束光从空气沿与玻璃球直径成60°角的方向射入.光在空气中的速度为c.求折射光线与玻璃球直径的夹角和在玻璃球中的传播时间.

答案

(1)A、能否产生产生明显的衍射现象看障碍物与波长的尺寸关系,与振幅无关,当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时能产生明显的衍射现象;A错误.

B、根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定可以产生磁场,但不一定能产生电磁波,只有周期性变化的电场周围才一定可以产生电磁波.故B错误.

C、波源与观察者互相靠近或者互相远离时,会产生多普勒效应,观察者接收到的波的频率都会增大或减小.故C正确.

D、火车以接近光速行驶时,会产生相对论,沿着物体的运动方向,我们在地面上测得车厢前后距离变小了,而车厢的高度没有变化.故D正确.

故选CD

(2)绳上可形成简谐横波,质点的振动方向与与波的传播方向垂直,所以绳波向右传播,长绳中间某一位置做一个标记,在抖动过程中,这个标记将上下振动.质点的振动周期等于波源的振动周期.所以运动过程中,标记振动的周期等于手抖动的周期.

(3)设玻璃球中光线与AB夹角为r,由折射定律得,

sini
sinr
=n

解得sinr=

1
2
,r=30°

光线在玻璃球中的路程s=Dcos30°=

3
2
D.

光在玻璃球中的速度v=

c
n

在玻璃球中的传播时间t=

s
v
=
3D
2c

故答案为:

(1)CD

(2)上下,等于

(3)30°,

3D
2c

问答题
判断题