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  • 本题适合选修3-4的同学选做（1）如图1所示，一列横波沿x轴正方向传播，速度v=12m/s，当位于x1=7cm的A点在正向最大位移时，位于x2=10cm的B点恰好在平衡位置开始振动，且振动方向向下，试确定波源的起振方向并写出这列波频率和波长的表达式．（2）如图2直角三角形ABC，角A=30°，BC=2cm，n=，平行光与AB平行射向AC，在BC的右侧有光屏P，P与BC平行，在光屏上有一光带．（1）作出在P上形成光带的光路．（2）屏离BC之距多大，可使连续光带最宽．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      本题适合选修3-4的同学选做
      （1）如图1所示，一列横波沿x轴正方向传播，速度v=12m/s，当位于x      1=7cm的A点在正向最大位移时，位于x2=10cm的B点恰好在平衡位置开始振动，且振动方向向下，试确定波源的起振方向并写出这列波频率和波长的表达式．
      （2）如图2直角三角形ABC，角A=30°，BC=2cm，n=      ，平行光与AB平行射向AC，在BC的右侧有光屏P，P与BC平行，在光屏上有一光带．
      （1）作出在P上形成光带的光路．
      （2）屏离BC之距多大，可使连续光带最宽．

      试题解答

      见解析
      （1）波源的起振方向与B点起振方向相同，即向下．
      设AB平衡位置相距d．则d=3cm
      由题：波向右传播，A点在正向最大位移时，B点恰好在平衡位置，且振动方向向下，波传播的最短距离为      λ．
      根据波的周期性，得
      则d=（n+      ）λ，
      则得波长λ=      =m（n=0、1、2、3…）
      频率f=      ==（400n+300）Hz ???n=0、1、2、3…）
      （2）（1）作出光路图如图所示．设BC=L．
      平行光线进入三棱镜后被Db分成两部分，CD部分的光线直接经BC折射后，射到光屏上，AD部分在AB面上发生全反射，再经BC面折射后射到屏上．
      在AB面上：入射角i=60°，由n=      得：r=30°
      对于CD部分：光线射到BC面上入射角为i′=30°，由光路可逆性得知，折射角r′=60′，由几何知识得知NN′=l
      对于AD部分：光线射到AB面上，入射角为i″=60°．
      设临界角为C，则sinC=      =＜sin60°，故C＜60°，则光线在AB面上发生全反射．
      根据几何关系得知：MM′=L．故被照亮部分的宽度为2L．
      根据光路图可知，将屏向右移到图中虚线位置，能消除两个照亮部分之间的阴影区，连续光带最宽．
      由几何知识和屏到BC边的距离得知，屏到BC距离为d=      =L=cm．
      答：（1）波源的起振方向向下．频率的表达式为f=（400n+300）Hz （n=0、1、2、3…），波长的表达式为λ=      m（n=0、1、2、3…）．
      （2）（1）如图所示．
      （2）屏离BC之距为      cm时可使连续光带最宽．
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      选修2-3人教版解答题高中物理

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