(2011?湖南一模)[物理--選修3-4]
(1)一列簡諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播,t=0時刻這列波的波形如圖所示.則a質(zhì)點的振動圖象為
(2)如圖所示,△ABC為一直角三棱鏡的截面,其頂角θ=30°,P為垂直于直線BCD的光屏,現(xiàn)一寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一條寬度等于
2
3
.
AB
的光帶,試作出光路圖并求棱鏡的折射率.
分析:(1)簡諧橫波沿x軸正方向傳播,此時a點處于平衡位置且向下運動,根據(jù)波長和波速求出周期.進行選擇.
(2)平行光束垂直射向AB面方向不變,到AC面發(fā)生折射,作出光路圖.根據(jù)折射定律求解折射率n.
解答:解:
(1)A、C由波形圖象知道波長λ=4m,由公式v=λf得到則周期T=0.4s,故AC錯誤.
     B、D因為t=0時刻a質(zhì)點處于平衡位置且向下運動,故C錯誤,D正確.
故選D
(2)作出光路圖如圖,平行光束經(jīng)棱鏡折射后的出射光束仍是平行光束.圖中θ1、θ2為AC面上入射角和折射角,根據(jù)折
射定律,有nsinθ1=sinθ2,
設(shè)出射光線與水平方向成α角,則
θ21
 由于
.
CC2
.
AB
,
.
CC1
=
2
3
.
AB

所以
.
C1C2
=
1
3
.
AB

.
AC2
=
.
BC
=
.
AB
tanθ,θ=30°
所以tanα=
.
C1C2
.
AC2
=
3
3

可得α=30°,θ2=60°,所以n=
sinθ2
sinθ1
=
3

答:(1)D;
    (2)光路圖如圖所示.棱鏡的折射率為
3
點評:第(1)題是機械振動、機械波的簡單綜合題,關(guān)鍵抓住它們之間的聯(lián)系.第(2)題關(guān)鍵是作出光路圖,根據(jù)幾何知識求解折射率.
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1
v
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