Question

【题目】[物理——选修3-4]

（1）图甲表示一列简谐横波在t=20s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由甲、乙两图中所提供的信息可知下列说法正确的是_________．

A．该波的波长为1.5m

B．该波的振幅为0.1cm

C．该波的传播速度为0.5 m/s，速度沿﹣x轴方向

D．P质点在t=1.25s时沿﹢y方向运动

E．P质点在任意1s内的路程都是0.2cm

（2）一般常见材料的折射率都为正值（n>0），现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率可为负值（n<0），称为负折射率材料，电磁波通过空气与这种材料的界面时，电磁波传播规律仍然不变，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律（此时折射角取负值），但折射波线与入射波线位于法线的同一侧.现有一束电磁波从空气中以i=60°的角度射入由负折射率材料制成、厚度d=10cm的长方体并从下表面射出，已知该材料对电磁波的折射率n=﹣，电磁波在真空中的速度c=3×108m/s．

(i)大致画出电磁波穿过该材料的示意图________；

(ii)求电磁波穿过该材料时的传播时间和在传播方向的侧移量________．

Answer 1

【答案】 BCE 11.55cm 6.67×10-10s

【解析】（1）由波形图可知，该波的波长为1.0m，选项A错误；该波的振幅为0.1cm，选项B正确；周期T=2s，则该波的传播速度为，t=20s时质点P的振动情况与t=0时刻的振动情况相同，由波形图速度沿﹣x轴方向，选项C正确；由振动图像可知，P质点在t=1.25s时沿-y方向运动，选项D错误；1s=0.5T，P质点在任意1s内的路程都是2A=0.2cm，选项E正确；故选BCE .

（2）光路图如图所示。

根据折射定律 可知， ， r＝-30°

故该电磁波在介质中传播方向刚好与入射方向垂直。

折射光线在介质中传播的距离

在介质中传播的距离v＝＝1.73×108 m/s

折射光线在介质中传播的时间t＝＝6.67×10-10s