Một thấu kính hội tụ có tiêu cự \(f = 20cm\). Trên trục chính của thấu kính có vật sáng S dao

Câu hỏi số 412332:

Vận dụng

Một thấu kính hội tụ có tiêu cự \(f = 20cm\). Trên trục chính của thấu kính có vật sáng S dao động điều hòa dọc theo trục chính với chu kì \(T = 1s\), biên độ \(A = 5cm\) và vị trí cân bằng cách thấu kính \(35cm\). S’ là ảnh của S qua thấu kính. Tốc độ trung bình của S’ trong khoảng thời gian giữa hai lần S’ đổi chiều gần nhất là

A. 40cm/s

B. 20cm/s

C. 120cm/s

D. 80cm/s

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:412332

Phương pháp giải

+ Sử dụng công thức thấu kính: \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}}\)

+ Sử dụng biểu thức tính tốc độ trung bình: \({v_{tb}} = \dfrac{S}{t}\)

Giải chi tiết

Khoảng cách từ vật tới thấu kính khi ở biên dương và biên âm là:

\(\left\{ \begin{align}& {{d}_{1}}=d+A=35+5=40\,\,\left( cm \right) \\& {{d}_{2}}=d-A=35-5=30\,\,\left( cm \right) \\\end{align} \right.\)

Ta có công thức thấu kính:

\(\begin{align}& \frac{1}{{{d}_{1}}}+\frac{1}{{{d}_{1}}'}=\frac{1}{f}\Rightarrow \frac{1}{40}+\frac{1}{{{d}_{1}}'}=\frac{1}{20}\Rightarrow {{d}_{1}}'=40\,\,\left( cm \right) \\& \frac{1}{{{d}_{2}}}+\frac{1}{{{d}_{2}}'}=\frac{1}{f}\Rightarrow \frac{1}{30}+\frac{1}{{{d}_{2}}'}=\frac{1}{20}\Rightarrow {{d}_{2}}'=60\,\,\left( cm \right) \\\end{align}\)

Chiều dài quỹ đạo của ảnh là: \(L=\left| {{d}_{2}}'-{{d}_{1}}' \right|=\left| 60-40 \right|=20\,\,\left( cm \right)\)

S' đổi chiều khi đi từ biên âm tới biên dương, khoảng thời gian là:

\(\Delta t=\frac{T}{2}=\frac{1}{2}=0,5\,\,\left( s \right)\)

Tốc độ trung bình của S’ trong khoảng thời gian này là:

\({{v}_{tb}}=\frac{S}{t}=\frac{L}{\Delta t}=\frac{20}{0,5}=40\,\,\left( cm/s \right)\)

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.