题目
一平面简谐波的表达式为y=cos(πt-πx-π/2)m则下列选项中关于该平面波描述正确的是 A 频率 ν = 1 HzB 波速 u = 2 m/s C 周期 T = 2 s D 波长 λ = π m
一平面简谐波的表达式为y=cos(πt-πx-π/2)m则下列选项中关于该平面波描述正确的是
A 频率 ν = 1 Hz
B 波速 u = 2 m/s
C 周期 T = 2 s
D 波长 λ = π m
题目解答
答案
设简谐运动的表达式为

根据题意可得ω=π, k=π
那么几个特征量的计算分别如下:
周期为

频率为

波长为

波速为

所以这道题选C.
解析
本题考查平面简谐波的基本参数计算,需掌握波的标准表达式及各物理量的公式。关键点在于正确识别角频率$\omega$和波数$k$,并利用公式:
- 周期$T = \dfrac{2\pi}{\omega}$
- 波长$\lambda = \dfrac{2\pi}{k}$
- 波速$u = \dfrac{\omega}{k}$
将题目中的波表达式$y = \cos(\pi t - \pi x - \pi/2)$与标准形式$y = A\cos(\omega t - kx - \varphi)$对比,可得:
- 角频率$\omega = \pi$
- 波数$k = \pi$
计算周期$T$
$T = \dfrac{2\pi}{\omega} = \dfrac{2\pi}{\pi} = 2 \, \text{s}$
结论:选项C正确。
计算频率$\nu$
$\nu = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{2} = 0.5 \, \text{Hz}$
结论:选项A错误。
计算波长$\lambda$
$\lambda = \dfrac{2\pi}{k} = \dfrac{2\pi}{\pi} = 2 \, \text{m}$
结论:选项D错误。
计算波速$u$
$u = \dfrac{\omega}{k} = \dfrac{\pi}{\pi} = 1 \, \text{m/s}$
结论:选项B错误。