一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是 ( )A. 动能为零,势能最大B. 动能为零,势能为零C. 动能最大,势能最大D. 动能最大,势能为零

考查要点：本题主要考查平面简谐波中质元振动时的动能和势能变化规律，需理解波传播过程中质元的受迫振动特性。

解题核心思路：

1. 简谐振动的基本性质：质元的动能与速度相关，势能与弹性形变相关。
2. 平衡位置的特殊性：质元经过平衡位置时速度最大，但此时弹性形变（如相邻质元的相对位移）达到最大，导致势能最大。
3. 关键结论：动能和势能同时达到最大值。

在平面简谐波传播中，媒质中的质元做受迫简谐振动。其能量特性如下：

1. 动能分析：

   • 质元的动能由速度决定，公式为 $K = \frac{1}{2}mv^2$。
   • 当质元处于平衡位置时，速度达到最大值，因此动能最大。

2. 势能分析：

   • 势能由弹性形变储存的能量决定，与质元的位移梯度（应变）相关。
   • 虽然质元的位移为零，但此时相邻质元的相对位移最大，弹性形变最显著，势能最大。

结论：质元在平衡位置时，动能最大，势能也最大，对应选项 C。