Question

[物理选修3-4模块]
（1）一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻这列波的波形如图所示．则a质点的振动图象为______．

（2）一半径为R 的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成．现有一束位于球心O的竖直平面
内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示，已知入射光线与桌面的距离为．
求出射角θ．

Answer

1、根据t=0时刻这列波的波形图和该波向右传播可以判定a点向下振动，然后根据波速、波长、周期之间关系，求出周期即可．
2、当光从图示位置射入，经过二次折射后射出球体，由折射定律可求出射出光线的折射角．
【解析】
（1）由可得：==0.4s，故AC错误；
由波的传播方向和振动方向之间的关系可知此a点向下振动，故B错误，D正确．
故选D．
（2）设入射光线与球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线．
因此，图中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B．
依题意，∠COB=α．又由△OBC知sinα=
设光线在C点的折射角为β，由折射定律得
解得β=30°
由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ（见图）为30°．
由折射定律得
因此
解得θ=60°
答：出射角θ为60°．