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精英家教网①有一列沿水平绳传播的简谐横波,频率为10Hz,振动方向沿竖直方向,当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时,在其右方相距0.6m处的质点Q刚好到达最高点.由此可知波速和传播方向可能是(多选)
 

A.8m/s,向右传播
B.8m/s,向左传播
C.24m/s,向右传播
D.24m/s,向左传播
②如图所示,一束单色光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P.现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上,如图中虚线所示,则进入透明体的光线经平面平行的透明体平放在平面镜上,如图中虚线所示,则进入透明体的光线经平面境反射后再从透明体上的表面射出,打在光屏上的光点P′与原来相比向左平移了3.46cm,已知透明体对此光的折射率为
3
.求透明体的厚度及光在透明体里运动的时间?
分析:①波有两可能的方向,分别针对这两个方向进行分析;由两点的振动情况可得出两点在空间上的长度与波长的关系,则可得波长的可能值;由波长、频率及波速的关系可得出波可能的速度.
②画出光路图,根据折射定律求出折射角,由v=
c
n
求出光在透明体的速度,由几何知识求出透明体的厚度,并求得光线在透明体里通过的路程S,由t=
S
v
求解光在透明体里运动的时间.
解答:精英家教网解:①A、C当波向右由P到Q传播时,由波形图可知,两点相距可能为(n+
1
4
)λ=0.6m,
则波长 λ=
2.4
4n+1
m,波速 v=λf=
24
4n+1
(n=0,1,2…),则n=1时,v=24m/s,故C正确,而A无对应的n值,故A错误;
B、D当波向左,由Q到P传播时,两点相距(n+
3
4
)λ=0.6m,则波速v=
24
4n+3
,则当n=0时,v=8m/s,故B正确,
而24m/s无对应的符合条件的n值,故D错误;
故选:BC
②光路示意图如图所示.
由折射定律n=
sinα
sinβ
,得:sinβ=
sinα
n
=
sin60°
3
=0.5,β=30°;
设透明体的厚度为d,由题意及光路图可知:
  2dtan60°-2dtan30°=△s
代入解得,d=1.5cm
光在透明体的传播速度 v=
c
n

故光在透明体里运动的时间 t=
2d
cosβ
v
=
2×1.5×10-2
3
2
×
3
3×108
s=2×10-10s
故答案为:①BC;②透明体的厚度是1.5cm,光在透明体里运动的时间是2×10-10s.
点评:对于3-4部分,波动图象和光折射定律、光速公式v=
c
n
是考试的重点,也是热点,要加强这方面的训练,做到熟练掌握.
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①8m/s,向右传播                 ②8m/s,向左传播
③24m/s,向右传播                ④24m/s,向左传播.

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