波源振动的频率为20 Hz,波速为16 m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m.P、Q开始振动后,下列判断正确的是( )
A.P、Q两质点运动的方向始终相同
B.P、Q两质点运动的方向始终相反
C.当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置
D.当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰
E.当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰
答案 BDE
解析 根据题意可得T= s=0.05 s,v=16 m/s,故波长为λ=vT=0.8 m,找P点关于S点的对称点P′,根据对称性可知P′和P的振动情况完全相同,P′、Q两点相距Δx=(-)λ=λ,为半波长的整数倍,P′、Q两点振动方向始终相反,即P、Q两点振动方向始终相反,A错误,B正确;P点距离S点x=19λ,当S恰好通过平衡位置向上运动时,P点在波峰,同理Q点相距S点x′=18λ,当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q点在波峰,C错误,D、E正确.
例3 (多选)(2018·河南省濮阳市第三次模拟)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形图如图3所示.已知波速为0.4 m/s,且波刚传到c点.下列选项正确的是( )
图3
A.波源的振动周期为0.2 s
B.t=0时,质点d沿y轴正方向运动
C.t=0时,质点a的加速度比质点b的加速度小
D.质点a比质点b先回到平衡位置
E.t=0.1 s时,质点c将运动到x=12 cm
答案 ABC
解析 由题图可知,波长λ=0.08 m,而波速v=0.4 m/s,则周期T== s=0.2 s,故A正确;因为波沿x轴正方向传播,根据"上下坡法",可知d处于"下坡路",故t=0时