Question

【題目】[物理——選修3-4]

（1）圖甲表示一列簡諧橫波在t=20s時的波形圖，圖乙是該列波中的質點P的振動圖象，由甲、乙兩圖中所提供的信息可知下列說法正確的是_________．

A．該波的波長為1.5m

B．該波的振幅為0.1cm

C．該波的傳播速度為0.5 m/s，速度沿﹣x軸方向

D．P質點在t=1.25s時沿﹢y方向運動

E．P質點在任意1s內的路程都是0.2cm

（2）一般常見材料的折射率都為正值（n>0），現針對某些電磁波設計的人工材料，其折射率可為負值（n<0），稱為負折射率材料，電磁波通過空氣與這種材料的界面時，電磁波傳播規律仍然不變，入射角和折射角的大小關系仍遵從折射定律（此時折射角取負值），但折射波線與入射波線位于法線的同一側.現有一束電磁波從空氣中以i=60°的角度射入由負折射率材料制成、厚度d=10cm的長方體并從下表面射出，已知該材料對電磁波的折射率n=﹣，電磁波在真空中的速度c=3×108m/s．

(i)大致畫出電磁波穿過該材料的示意圖________；

(ii)求電磁波穿過該材料時的傳播時間和在傳播方向的側移量________．

Answer 1

【答案】 BCE 11.55cm 6.67×10-10s

【解析】（1）由波形圖可知，該波的波長為1.0m，選項A錯誤；該波的振幅為0.1cm，選項B正確；周期T=2s，則該波的傳播速度為，t=20s時質點P的振動情況與t=0時刻的振動情況相同，由波形圖速度沿﹣x軸方向，選項C正確；由振動圖像可知，P質點在t=1.25s時沿-y方向運動，選項D錯誤；1s=0.5T，P質點在任意1s內的路程都是2A=0.2cm，選項E正確；故選BCE .

（2）光路圖如圖所示。

根據折射定律 可知， ， r＝-30°

故該電磁波在介質中傳播方向剛好與入射方向垂直。

折射光線在介質中傳播的距離

在介質中傳播的距離v＝＝1.73×108 m/s

折射光線在介質中傳播的時間t＝＝6.67×10-10s