EJU 2004 年第 2 回 物理 第 10 题

考点
叠加原理、干涉与惠更斯原理
领域
波动
难度
中等
标准答案
②

解析摘要

标准解析

波节分隔相位区域,波腹不分隔

驻波中,两个相邻波节之间的各点同相振动;跨过一个波节,位移方向反相。图中 B、C 之间是中央波腹,没有波节,因此两点在同一时刻必须同向。A 在第一节外侧,与 B 反相;D 在第二节外侧,与 C 反相。

因此四点方向只能是 A、D 同向,B、C 同向,而且两组方向相反。图(c)给出左、右、右、左,满足条件;图(d)把全部箭头反向,也满足条件。两图可以分别出现在相隔半个振动周期的时刻。

图(a)、(b)将 B、C 画成反向,错误地把中央波腹当成了相位分界。图(e)、(f)则把 A、B 画成同向,同时破坏 B、C 的同相关系。

箭头表示空气沿管轴的位移,不是波的传播方向,也不是波形图的上下高度。图示时刻若所有位移恰好为零,则箭头无从表示;候选图描述的是位移非零时的可能方向。

每段内部各点的位移大小未必相同,靠近波节处较小、靠近波腹处较大;本题只判断方向,所以只需空间因子的正负。不要因为B与C分别位于中央腹的左右,就误以为它们必须朝相反方向;中央腹是同相区域中振幅最大的点。

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