D.再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置,因此振动最弱
解析:选BC.该时刻a质点振动最弱,b、c质点振动最强,这不难理解.但是d既不是波峰和波峰叠加,又不是波谷和波谷叠加,如何判定其振动强弱?这就要用到充要条件:"到两波源的路程之差是波长的整数倍时振动最强",从图中可以看出,d是S1、S2连线的中垂线上的一点,到S1、S2的距离相等,所以必然为振动加强点.
描述振动强弱的物理量是振幅,而振幅不是位移.每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的,但振幅是保持不变的,所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷,振动始终是最强的.本题应选B、C.
9.如图12-4-17所示,在均匀介质中S1和S2是同时起振(起振方向相同)、频率相同的两个机械波源,它们发出的简谐波相向传播.在介质中S1和S2平衡位置的连线上有a、b、c三点,已知S1a=ab=bc=cS2=λ/2(λ为波长),则下列说法中正确的是( )
图12-4-17
A.b点的振动总是最强,a、c两点的振动总是最弱
B.b点的振动总是最弱,a、c两点的振动总是最强
C.a、b、c三点的振动都总是最强
D.a、b、c三点的振动都是有时最强有时最弱
解析:选C.由于|aS1-aS2|=|cS1-cS2|=λ,故a、c两点为振动加强点,|bS1-bS2|=0,b点也是振动加强点.相对于固定不动的相干波源,a、b、c总是振动加强的,故C项正确.
10.如图12-4-18所示,S为上下振动的波源,频率为100 Hz,所产生的正弦波向左、右传播,波速为80 m/s,已知SP=17.4 m,SQ=16.2 m,则当S通过平衡位置向上振动时,则( )
图12-4-18
A.P在波峰,Q在波谷 B.都在波峰
C.P在波谷,Q在波峰 D.均在平衡位置
解析:选A.由λ=得λ=0.8 m,即依题意可得SP=21λ,SQ=20λ,当S在平衡位置向上振动时,Q、P都应在最大位移处,画出最简波形图如图所示.
故P在波峰,Q在波谷,A正确,B、C、D错.
11.两列简谐波沿x轴相向而行,波速均为v=0.4 m/s,两波源分别是位于A、B处,t=0时的波形如图12-4-19所示.当t=2.5 s时,M点的位移为________cm,N点的位移为________cm.
图12-4-19
解析:由题图可知,两列波的波长分别为λA=0.2 m,λB=0.4 m,波源的起振方向都沿y轴负方向,可知两波的周期分别为TA==0.5 s,TB==1 s.由于t=0时M点距A波波前0.5 m,距B波波前0.3 m,故两波传播到M点时经历的时间分别为ΔtA=1.25 s