30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 5)

: Hai nguồn gây sóng giao thoa đồng pha đặt tại A và B có tần số f, quan sát trong vùng giao thoa trên đoạn AB có 8 điểm dao động cực đại ngược pha với O (trong đó O là trung điểm đoạn AB) và

37/40

Hai nguồn gây sóng giao thoa đồng pha đặt tại A và B có tần số f, quan sát trong vùng giao thoa trên đoạn AB có 8 điểm dao động cực đại ngược pha với O (trong đó O là trung điểm đoạn AB) và cực đại gần B nhất là cực đại đồng pha với O. Xét hình chữ nhật ABCD với AB = 2CB, khi đó C là một một  điểm ngược pha với nguồn và độ lệch pha hai sóng tới tại C là  Δφ∗ thỏa mãn điều kiện 10,5π<Δφ∗<11π.  Biết M là cực đại nằm trên CD và cách đường trung trực một đoạn ngắn nhất bằng 7,12cm. Khoảng cách AB gần giá trị nào nhấtsau đây ? 

89cm

85cm

88cm

87cm

Giải thích

Phương pháp: 

Phương trình truyền sóng:   uC=2A.cosπd1−d2λcosωt−πd1+d2λ

Độ lệch pha của 2 sóng   Δφ=2πd1−d2λ

Điều kiện để M là cực đại   d1−d2=kλ

Cách giải: 

Gọi  CB=a;AB=2a 

Do trên AB có 8 điểm cực đại ngược pha với trung điểm O như hình vẽ bên: 

Các điểm CĐ ngược pha trên AB có  k=±1;±3;±5;±7 

CĐ gần B nhất là cực đại có

  k=8⇒8<ABλ<9⇒4λ<a<4,5λ 

Xét điểm C:  d1=5a; d2=a 

+ Độ lệch pha hai sóng tới:

10,5π<Δφ∗=2πd1−d2λ<11π

⇒5,25π<πd1−d2λ<5,5π⇒cosπd1−d2λ<0 

: Hai nguồn gây sóng giao thoa đồng pha đặt tại A và B có tần số f, quan sát trong vùng giao thoa trên đoạn AB có 8 điểm dao động cực đại ngược pha với O (trong đó O là trung điểm đoạn AB) và cực đại gần B nhất là cực đại đồng pha với O. Xét hình chữ nhật ABCD với AB = 2CB, (ảnh 1)

  

+ Phương trình sóng tại C:  uC=2A.cosπd1−d2λcosωt−πd1+d2λ 

Do  cosπd1−d2λ<0⇒ C ngược pha với nguồn:

  πd1+d2λ+π=(2k+1)π⇒d1+d2=2kλ

⇒d1+d2=k2λ⇒(5+1)a=2kλ⇒9,7<2k<11,32

  

+ Xét điểm M: Điều kiện cực đại:   

 d1−d2=λ⇒a2+(a+x)2−a2+(a−x)2=λ

⇒x=0,709λ⇒λ=10,03cm⇒AB=86,66cm 

Chọn D.