1、 大 学 物 理 作 业 No.13 波 的 能 量 波 的 干 涉 班 级 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 学 号 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 _ _ _ _ _ _ _ _ _ 成 绩 _ _ _ _ _ _ _ _ 一 、 选 择 题1 . 一 平 面 简 谐 波 在 弹 性 介 质 中 传 播 ， 在 介 质 质 元 从 平 衡 位 置 运 动 到 最 大 位 移 处 的 过 程 中 ： (A) 它 的 动 能 转 换 成 势 能 ; (B) 它 的 势 能 转 换 成 动 能 ; (C) 它 从 相 邻 的 一 段 质 元 获 得 能 量 ， 其 能
2、量 逐 渐 增 大 ;(D) 它 把 自 己 的 能 量 传 给 相 邻 的 一 段 质 元 ， 其 能 量 逐 渐 减 小 2 . 一 平 面 简 谐 波 在 弹 性 媒 质 中 传 播 时 ， 某 一 时 刻 在 传 播 方 向 上 媒 质 中 某 质 元 在 负 的 最 大 位 移 处 ， 则 它 的 能 量 是 (A) 动 能 为 零 ， 势 能 最 大 . (B) 动 能 为 零 ， 势 能 为 零 . (C) 动 能 最 大 ， 势 能 最 大 .(D) 动 能 最 大 ， 势 能 为 零 . 3 . 如 图 所 示 ， 两 相 干 波 源 s 1 和 s2 相 距 /4 (为 波
3、 长 ), s1 的 位 相 比 s2 的 位 相 超前 /2 ,在 s 1 、 s2 的 连 线 上 , s1 外 侧 各 点 (例 如 P点 )两 波 引 起 的 两 谐 振 动 的 位相 差 是 : (A) 0 . /4P S1 S2 (B) . (C) /2 .(D) 3 /2 . 4 .如 图 所 示 为 一 平 面 简 谐 机 械 波 在 t时 刻 的 波 形 曲 线 . 若 此 时 A点 处 媒 质 质 元 的 振 动 动 能 在 增 大 ,则 yx OA B (A) A点 处 质 元 的 弹 性 势 能 在 减 小 . (B) 波 沿 x 轴 负 方 向 传 播 . (C) B
4、点 处 质 元 的 振 动 动 能 在 减 小 .( D) 各 点 的 波 的 能 量 密 度 都 不 随 时 间 变 化 二 .填 空 题 1 . 在 截 面 积 为 S的 圆 管 中 ,有 一 列 平 面 简 谐 波 在 传 播 ,其 波 的 表 达 式 为 y =Aco s(t2 x /)管 中 波 的 平 均 能 量 密 度 是 w， 则 通 过 截 面 积 S的 平 均 能 流 是 . 2 . 一 平 面 简 谐 机 械 波 在 媒 质 中 传 播 时 ， 若 某 媒 质 元 在 t 时 刻 的 能 量 是 1 0 J ,则 在 ( t +T) (T为 波 的 周 期 )时 刻 该
5、媒 质 质 元 的 振 动 动 能 是 . 3 . 两 相 干 波 源 s1 、 s2 之 间 的 距 离 为 2 0 m,两 波 的 波 速 为 c =4 0 0 m/s,频 率 =1 0 0 Hz,振 幅 A相 等 且 A=0 .0 2 m,并 且 己 知 s1 的 相 位 比 s2 的 相 位 超 前 ,则 s1 与 s2 连 线 中 点 的 振 幅 为 . 三 .计 算 题 1 . 一 平 面 简 谐 波 ,频 率 为 3 0 0 Hz,波 速 为 3 4 0 ms 1 ,在 截 面 积 为 3 .0 0 1 0 2 m2 的 管 内 空 气 中 传 播 ,若 在 1 0 s内 通 过
6、 截 面 的 能 量 为 2 .7 0 1 0 2 J,求 (1 ) 通 过 截 面 的 平 均 能 流 ； (2 ) 波 的 平 均 能 流 密 度 ；(3 ) 波 的 平 均 能 量 密 度 2 .如 下 图 ,两 列 相 干 波 在 P点 相 遇 ,一 列 波 在 B点 引 起 的 振 动 是 y 1 0 =3 1 0 3 co s2 t ( SI ) 另 一 列 波 在 C点 引 起 在 振 动 是 y 2 0 =3 1 0 3 co s(2 t+/2 ) ( SI ) =0 .4 5 m , =0 .3 0 m, 两 波 的 传 播 速 度 u =0 .2 0 m/s, 不 考 虑 传 播 中 振 幅 的 减 小 ,求 P点 合 振 动 的 振 动 方 程 . B P C
