Question

【題目】【物理選修3-4】

（1）如圖所示為兩列t=0時(shí)刻的波形圖，a沿x軸正方向傳播，b沿x軸負(fù)方向傳播，波速都是10m/s，下列說(shuō)法正確的是______________。

A．橫波a的周期為0.4s

B．x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為1cm

C．t=0時(shí)刻，x=1m處的質(zhì)點(diǎn)位移為-1cm

D．t=0時(shí)刻，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向振動(dòng)

E．t=2.3s時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)位移大小等于3cm

（2）一玻璃四棱柱平放在水平桌面上，底面ABCD是邊長(zhǎng)為的正方形，棱高為h=6cm，現(xiàn)在下底面ABCD中心O處放一點(diǎn)光源，不考慮反射光，玻璃的折射率為，求上底面發(fā)光的面積。（結(jié)果可含和根號(hào)）_________。

Answer 1

【答案】ACE

【解析】

（1）ACE

A、由a的圖像可知，則，故選項(xiàng)A正確；

B、根據(jù)兩列波的傳播方向可以判定，處質(zhì)點(diǎn)，該時(shí)刻振動(dòng)方向均向y軸正方向，是振動(dòng)加強(qiáng)，故該質(zhì)點(diǎn)該時(shí)刻的振動(dòng)最大位移大于，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)兩列波的傳播方向可以判定時(shí)刻， 處的質(zhì)點(diǎn)位移為：，故選項(xiàng)C正確；

D、根據(jù)兩列波的傳播方向可以判定時(shí)刻，向y軸正方向振動(dòng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

E、根據(jù)公式可以知道，兩列波的周期相同，，則兩列波經(jīng)過(guò)后，兩列波處質(zhì)點(diǎn)均處于負(fù)的最大位移處，故位移大小為，故選項(xiàng)E正確。

（2）根據(jù)折射定律，有

解得臨界角

則根據(jù)幾何知識(shí)可求得上底面的發(fā)光面積的半徑為

如圖所示，可求得

所以發(fā)光面積為

代入數(shù)據(jù)解得