Câu hỏi:

19/07/2024 321

Một điểm sáng đặt tại điểm O trên trục chính của một thấu  kính hội tụ (O không là quang tâm của thấu kính). Xét trục Ox vuông góc với trục chính của thấu kính với O là gốc toạ độ như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0,  điểm sáng bắt đầu dao động điều hoà dọc theo trục Ox theo phương trình x=Acos2πtπ2(cm), trong đó t tính bằng s. Trong khoảng thời gian 1312s kể từ thời điểm t = 0, điểm  sáng đi được quãng đường là 18 cm. Cũng trong khoảng thời gian đó, ảnh của điểm sáng đi được quãng  đường là 36 cm. Biết trong quá trình dao động, điểm sáng và ảnh của nó luôn có vận tốc ngược hướng nhau.  Khoảng cách lớn nhất giữa điểm sáng và ảnh của nó trong quá trình dao động là 37 cm. Tiêu cự của thấu  kính có giá trị gần nhất với giá trị nào trong các giá trị sau?

A. 8,9 cm

B. 12,1 cm

C. 7,9 cm

Đáp án chính xác

D. 10,1 cm

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Phương pháp: 

Ảnh ảo dao động cùng pha, ảnh thật dao động ngược pha với điểm sáng 

Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức: Δφ=ωΔt

Độ phóng đại của ảnh: |k|=d'd=A'A

Khoảng cách giữa ảnh và vật theo phương dao động: Δx=xx'

Khoảng cách giữa ảnh và vật: D=Δx2+d+d'2

Công thức thấu kính: 1d+1d'=1f

Cách giải: 

Nhận xét: ảnh luôn có vận tốc ngược hướng với điểm sáng → ảnh dao động ngược pha với điểm sáng

→ ảnh là ảnh thật 

Từ phương trình chuyển động, ta thấy pha ban đầu của điểm sáng S là π2rad

→ pha ban đầu của ảnh S’ là π2rad

Trong khoảng thời gian 1312s vecto quét được góc là: 

Δφ=ωΔt=2π1312=13π6=2π+π6(rad)

Ta có vòng tròn lượng giác:

Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy quãng đường điểm sáng S’ và ảnh S’ đi được trong thời gian 1312s là:

4A+A2=18(cm)A=4( cm)4A'+A'2=36( cm)A'=8( cm)x'x=A'A=2x'=2x

Độ phóng đại của ảnh là: 

|k|=d'd=A'Ad'd=A'A=2d'=2d

Khoảng cách giữa ảnh và vật theo phương dao động là:

Δx=xx'=|3x|Δxmax=3A=12( cm)

Khoảng cách lớn nhất giữa ảnh và vật là: 

Dmax=(Δx)2+d+d'237=122+d+d'2d+d'=35( cm)d=353( cm)d'=703( cm)

Áp dụng công thức thấu kính, ta có: 

1d+1d'=1f335+370=1ff=9077,78( cm)

Tiêu cự của thấu kính gần nhất với giá trị 7,9 cm

Chọn C

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm A và  B dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Trên đoạn thẳng AB, khoảng cách giữa hai điểm cực tiểu  giao thoa liên tiếp là 2 cm. Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng là

Xem đáp án » 19/07/2024 1,459

Câu 2:

Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có  điện dung C. Mạch dao động tự do với tần số góc là

Xem đáp án » 19/07/2024 644

Câu 3:

Một ống dây có hệ số tự cảm 0,02 H đang có dòng điện một chiều chạy qua. Trong  thời gian 0,2 s dòng điện giảm đều từ 3 A về 0 A. Trong khoảng thời gian trên, độ lớn suất điện động tự cảm  trong ống dây là

Xem đáp án » 20/07/2024 282

Câu 4:

Một sợi dây dài 50 cm có hai đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng với hai bụng  sóng. Sóng truyền trên dây có bước sóng là

Xem đáp án » 19/07/2024 265

Câu 5:

Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox. Phương trình dao động của phần tử môi trường  tại một điểm trên phương truyền sóng là u = 4cos(20πt + 0,5π) (mm) (t tính bằng s). Chu kì của sóng cơ này là

Xem đáp án » 23/07/2024 253

Câu 6:

Một sóng ngang truyền trên sợi dây đủ dài với  bước sóng 60 cm. Khi chưa có sóng truyền qua, gọi M và N là hai điểm  gắn với hai phần tử trên dây cách nhau 85 cm. Hình bên là hình vẽ mô tả  hình dạng sợi dây khi có sóng truyền qua ở thời điểm t, trong đó điểm M  đang dao động về vị trí cân bằng. Coi biên độ sóng không đổi trong quá  trình truyền sóng. Gọi t + ∆t là thời điểm gần t nhất mà khoảng cách  giữa M và N đạt giá trị lớn nhất (với ∆t > 0). Diện tích hình thang tạo bởi M, N ở thời điểm t và M, N thời điểm t + ∆t gần nhất với kết quả nào sau đây?

Xem đáp án » 19/07/2024 238

Câu 7:

Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc  theo thời gian của cường độ dòng điện trong một mạch LC lí tưởng. Điện  tích cực đại trên một bản tụ điện có giá trị bằng

Xem đáp án » 19/07/2024 235

Câu 8:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó cuộn cảm thuần có  độ tự cảm L và tụ điện có diện dung C thay đổi được. Các vôn kế được coi là lí  tưởng. Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế V1 đạt cực đại thì thấy khi đó V1 chỉ 100 V  và V2 chỉ 150 V. Trong quá trình điều chỉnh C, khi số chỉ vôn kế V2 đạt giá trị  cực đại thì số chỉ vôn kế V1 gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án » 22/07/2024 227

Câu 9:

Mạch dao động LC lí tưởng có điện tích trên một bản tụ điện biến thiên điều hoà theo  phương trình q = 4cos(106πt) (C), trong đó t tính bằng s. Chu kì dao động của mạch là

Xem đáp án » 21/07/2024 219

Câu 10:

Một dây đàn được căng ngang với hai đầu cố định, có chiều dài 100 cm. Biết tốc độ  truyền sóng trên dây là 800 m/s. Khi gảy đàn, nó phát ra âm thanh với họa âm bậc 2 có tần số bằng

Xem đáp án » 21/07/2024 216

Câu 11:

Cường độ điện trường do một điện tích điểm Q đặt trong chân không gây ra tại điểm  cách điện tích một khoảng r được tính theo công thức

Xem đáp án » 19/07/2024 209

Câu 12:

Đặc trưng nào sau đây là một đặc trưng vật lí của âm?

Xem đáp án » 19/07/2024 195

Câu 13:

Con lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng m được treo vào sợi dây chiều dài l đang dao  động tại nơi có gia tốc rơi tự do g. Chọn gốc thế năng đi qua vị trí cân bằng. Thế năng của con lắc khi dây  treo lệch góc α so với phương thẳng đứng là

Xem đáp án » 21/07/2024 193

Câu 14:

Một vật dao động điều hoà theo phương trình x=2cosπtπ6(cm), trong đó t tính bằng s. Tốc độ cực đại của vật là

Xem đáp án » 20/07/2024 190

Câu 15:

Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc đỏ, cam, tím lần lượt là: nđ, nc,  nt. Sắp xếp đúng là

Xem đáp án » 19/07/2024 184

Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »