(15分)(1)(6分)一简谐横波沿x轴正向传播,t=0时刻的波形如图(a)所示,x=0.30m处的质点的振动图线如图(b)所示,该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________(填“正向”或“负向”)

◎ 题目

(15分)(1)(6分)一简谐横波沿x轴正向传播,t=0时刻的波形如图(a)所示,x=0.30m处的质点的振动图线如图(b)所示,该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________(填“正向”或“负向”)。已知该波的波长大于0.30m,则该波的波长为_______m。

(2)(9分)一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。

◎ 答案

(1) 正向  0.8 (2)π/4

◎ 解析

(1)根据振动图像可知在t=0后的很小一段时间内,位移增大,故物体在t=0时向上运动;由图(a)、图(b)及题意可知21/2=2sin3π/4,所以此质点距O点距离为波长的3/8,即3/8λ=0.30m;得λ=0.8m
(2)如图,考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。根据折射定律有   ①
式中,n是玻璃的折射率,入射角等于θ,α是折射角。
现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。由题意,在A点刚好发生全反射,故 ②
设线段OA在立方体上表面的投影长为RA,由几何关系有
式中a为玻璃立方体的边长,有①②③式得
由题给数据得 ⑤
由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆。所求的镀膜面积S′与玻璃立方体的表面积S之比为
由⑤⑥式得

◎ 知识点

    专家分析,试题“(15分)(1)(6分)一简谐横波沿x轴正向传播,t=0时刻的波形如图(a)所示,x=0.30m处的质点的振动图线如图(b)所示,该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________(填“正向”或“负向”)…”主要考查了你对  【波长、频率和波速】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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