Question

[物理--選修3-4]
（1）如圖1所示，一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光．比較a、b、c三束光，可知

BD

A．當(dāng)它們?cè)谡婵罩袀鞑�時(shí)，c光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)
B．當(dāng)它們?cè)诓Ａе袀鞑�時(shí)，c光的速度最小
C．若它們都從玻璃射向空氣，c光發(fā)生全反射的臨界角最大
D．若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，c光照射出光電子的最大初動(dòng)能最大
（2）如圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在t₁=0時(shí)刻的波形圖象，此時(shí)波中質(zhì)點(diǎn)M正處于平衡位置，運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，到t₂=0.55s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M恰好第三次到達(dá)y軸正方向最大位移處．試求：
（1）該波傳播方向；
（2）該波波速大小；
（3）從t₁=0到t₃=1.2s，波中質(zhì)點(diǎn)N走過(guò)的路程和相對(duì)于平衡位置的位移分別是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)光的偏折程度比較出光的折射率大小，從而比較出頻率的大小，波長(zhǎng)以及在介質(zhì)中的速度和臨界角大小．
（2）根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，運(yùn)用“上下坡法”得出波的傳播方向．
通過(guò)圖象求出波長(zhǎng)，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況根據(jù)周期性得出質(zhì)點(diǎn)的周期，即波的周期，通過(guò)波長(zhǎng)和周期求出波速．
質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)的路程等于4倍的振幅，位移為相對(duì)平衡位置的距離．

解答：解：（1）A、c光偏折最厲害，則c光的折射率最大，a光的折射率最小，所以c光的頻率最大，a光的頻率最小．根據(jù)λ=

c

f

知，c光的波長(zhǎng)最短．故A錯(cuò)誤．
B、c光的折射率最大，根據(jù)v=

c

n

，知c光在玻璃中傳播的速度最小．故B正確．
C、c光的折射率最大，根據(jù)sinC=

1

n

，知c光的臨界角最小．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)光電效應(yīng)方程知，入射光的頻率越大，則光電子的最大初動(dòng)能越大．c光光子頻率最大，則最大初動(dòng)能大．故D正確．
故選BD．
（2）①根據(jù)“上下坡法”知，該波沿x軸負(fù)方向傳播
②該波的周期滿足：t2-t1=2

3

4

T
解得T=0.2s
由圖知波長(zhǎng)λ=4.0m
則波速v=

λ

T

=20m/s
③質(zhì)點(diǎn)N完成振動(dòng)的次數(shù)N=

1.2

0.2

=6
則質(zhì)點(diǎn)N走過(guò)的路程s=6×20=120cm，位移為2.5cm．
答：①波沿x軸負(fù)方向傳播．
②該波波速大小為20m/s．
③波中質(zhì)點(diǎn)N走過(guò)的路程為120cm，相對(duì)平衡位置的位移為2.5cm．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了光的折射，以及波動(dòng)和振動(dòng)的關(guān)系．知道折射率、頻率、波長(zhǎng)、臨界角、在介質(zhì)中的速度等大小關(guān)系．