题目
若一平面简谐波的表达式为y = Acos(Bt − Cx),式中A、B、C为正值常量,则( )。A. 波速为CB. 周期为1/BC. 波长为2π/CD. 角频率为2π/B
若一平面简谐波的表达式为y = Acos(Bt − Cx),式中A、B、C为正值常量,则( )。
A. 波速为C
B. 周期为1/B
C. 波长为2π/C
D. 角频率为2π/B
题目解答
答案
C. 波长为2π/C
解析
本题考查平面简谐波的标准形式及其物理量的识别。核心思路是将题目给出的波函数与标准形式对比,确定各系数对应的物理量(如波数、角频率),再结合相关公式计算波速、波长、周期等参数。破题关键在于正确识别相位项中的系数与物理量的对应关系,尤其注意波传播方向对系数符号的影响不影响参数计算。
平面简谐波的标准形式为:
$y = A \cos(kx - \omega t + \phi)$
其中:
- 波数 $k = \frac{2\pi}{\lambda}$,对应相位中的空间项系数;
- 角频率 $\omega = 2\pi f = \frac{2\pi}{T}$,对应相位中的时间项系数;
- 波速 $v = \frac{\omega}{k}$;
- 波长 $\lambda = \frac{2\pi}{k}$;
- 周期 $T = \frac{2\pi}{\omega}$。
题目中波函数为:
$y = A \cos(Bt - Cx)$
将其与标准形式对比,相位项为 $-Cx + Bt$,等价于 $kx - \omega t$,因此:
- 波数 $k = C$;
- 角频率 $\omega = B$。
选项分析:
-
A. 波速为 $C$
波速 $v = \frac{\omega}{k} = \frac{B}{C}$,而非 $C$,错误。 -
B. 周期为 $\frac{1}{B}$
周期 $T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2\pi}{B}$,而非 $\frac{1}{B}$,错误。 -
C. 波长为 $\frac{2\pi}{C}$
波长 $\lambda = \frac{2\pi}{k} = \frac{2\pi}{C}$,正确。 -
D. 角频率为 $\frac{2\pi}{B}$
角频率 $\omega = B$,而非 $\frac{2\pi}{B}$,错误。