问题 选择题

一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距14.0m,b点在a点右方,有一列简谐横波沿此长绳向右传播,当a点到达最大正向位移时,b点的位移恰为零,且向下运动.经过1.0s后,a点的位移为零,且向下运动,而b点到达负向最大位移处.则这列简谐横波的波速可能等于(  )

A.4m/s

B.14m/s

C.10m/s

D.6m/s

答案

由题,简谐波沿绳向右传播时,若a点的位移达到正向最大时,b点的位移恰好为零,且向下运动,结合波形得到:

△x=(n+

3
4
)λ,n=0,1,2,…

得到波长通项为:λ=

4△x
4n+3
=
56
4n+3
m/s.

又由题,经过1.0s后,a点的位移为零,且向下运动,则有

△t=(k+

1
4
)T,k=0,1,2,…

得到周期的通项为:T=4

△t
4k+1
=
4
4k+1
s

则波速为v=

λ
T
=
14(4k+1)
4n+3
m/s

当n=1,k=1时,v=10m/s.

由于n为整数,v不可能等于4m/s,6m/s,14m/s.

故选C

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