Question

15．某雷達(dá)工作時所發(fā)射的無線電波波長為1m，它可以定向發(fā)出脈沖波，連續(xù)兩個脈沖的時間間隔為10^-4s．一飛機(jī)始終在雷達(dá)的某一方位上做直線飛行，圖為雷達(dá)屏幕，屏幕上方有時間尺，P₁、P₂是雷達(dá)發(fā)出的電波信號．n₁、n₂是P₁、P₂由飛機(jī)反射回來后雷達(dá)接收的信號．設(shè)雷達(dá)勻速掃描，根據(jù)圖分析回答下列問題．
（1）飛機(jī)是朝著雷達(dá)飛行，還是遠(yuǎn)離雷達(dá)飛行？
（2）當(dāng)信號P₁傳播到飛機(jī)處時，飛機(jī)距雷達(dá)多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P₁、P₂兩個雷達(dá)信號從發(fā)出至返回歷時的格子數(shù)比較可知，第一個信號與飛機(jī)相遇的位置離雷達(dá)較近一些，第二個信號與飛機(jī)相遇的位置離雷達(dá)較遠(yuǎn)一些，可見飛機(jī)是朝著遠(yuǎn)離雷達(dá)的方向飛行的；
（2）先計(jì)算每一小格代表的時間，再計(jì)算出信號P₁傳播到飛機(jī)處的時間，利用x=vt計(jì)算出飛機(jī)距離雷達(dá)的距離即可．

解答 解：（1）由標(biāo)尺上的時間刻度可以看出，第一個雷達(dá)信號P₁從發(fā)出至返回歷時為10個小格，第二個雷達(dá)信號P₂從發(fā)出至返回歷時為11個小格，即第二個雷達(dá)信號從發(fā)出至返回所有時間較長，表明P₁、P₂兩個雷達(dá)信號分別遇到飛機(jī)時，第一個信號與飛機(jī)相遇的位置離雷達(dá)較近一些，第二個信號與飛機(jī)相遇的位置離雷達(dá)較遠(yuǎn)一些，可見飛機(jī)是朝著遠(yuǎn)離雷達(dá)的方向飛行的；
（2）在圖上，P₁、P₂間相距為時間標(biāo)尺上的20小格，由題意知連續(xù)兩個脈沖間的時間間隔為10^-4 s，故時間標(biāo)尺上的每一小格代表的時間為△t=$\frac{10-4}{20}$ s=5×10^-6 s．
由圖可以看出，信號P₁從發(fā)出至返回被雷達(dá)接收到（圖上的n₁）歷時為10個小格，則這段時間為：
t=10△t=5×10^-5 s
信號P₁自發(fā)出后，經(jīng)過$\frac{t}{2}$就遇到了飛機(jī)，則信號P₁傳播到飛機(jī)時，飛機(jī)與雷達(dá)之間的距離為：
x=c$\frac{t}{2}$=3.0×10⁸×2.5×10^-5 m=7.5×10³ m．
答（1）飛機(jī)是遠(yuǎn)離雷達(dá)飛行；
（2）當(dāng)信號P₁傳播到飛機(jī)處時，飛機(jī)距雷達(dá)7.5×10³ m．

點(diǎn)評 本題考查了電磁波的應(yīng)用，要掌握電磁波的傳播速度為c=3.0×10⁸m/s，另外要看懂雷達(dá)屏幕，求出每小格代表的時間間隔，能看懂雷達(dá)屏幕是解題的關(guān)鍵．