题目
下列说法正确的是()A. 驻波的能量随时间周期性变化B. 驻波没有波形的推进和能量的定向传播C. 驻波是一列独立传播的波D. 驻波的介质中每个质元的振幅和频率是相等的
下列说法正确的是()
A. 驻波的能量随时间周期性变化
B. 驻波没有波形的推进和能量的定向传播
C. 驻波是一列独立传播的波
D. 驻波的介质中每个质元的振幅和频率是相等的
题目解答
答案
B. 驻波没有波形的推进和能量的定向传播
解析
本题主要考察驻波的基本概念和特性,需对各选项逐一分析:
选项A:驻波的能量随时间周期性变化
驻波的形成是两列振幅、频率相同,传播方向相反的相干波叠加的结果。在驻波中,能量(动能和势能)在“波节”和“波腹”之间周期性转移:波腹处动能最大、势能最小,波节处势能最大、动能最小,整体能量在系统内部周期性转化,但总能量守恒,并非“随时间周期性变化”(总能量不增减)。故A错误。
选项B:驻波没有波形的推进和能量的定向传播
驻波的显著特点是波形不随时间推移(各点振幅固定,波节、波腹位置不变),且能量仅在波节与波腹间往复转移,无定向传播(如行波的能量沿波线单向传递)。此描述符合驻波定义,故B正确。
选项C:驻波是一列独立传播的波
驻波是两列反向传播的相干波的叠加结果,并非“一列独立传播的波”。若仅一列波,无法形成驻波。故C错误。
选项D:驻波的介质中每个质元的振幅和频率是相等的
驻波中各质元的振幅不同:波腹处振幅最大($2A$,$A$为原波振幅),波节处振幅为0,其他位置振幅介于0到$2A$之间。虽然各质元的振动频率相同(等于原波频率),但振幅不相等,故D错误。