Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm. M là một điểm nằm trên trục chính của thấu kính

38/40

Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm. M là một điểm nằm trên trục chính của thấu kính, P là một chất điểm dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng trùng với M. Gọi P’ là ảnh của P qua thấu kính. Khi P dao động theo phương vuông góc với trục chính, biên độ 5 cm thì P’ là ảnh ảo dao động với biên độ 10 cm. Nếu P dao động dọc theo trục chính với tần số 5 Hz, biên độ 2,5 cm thì P’ có tốc độ trung bình trong khoảng thời gian 0,2 s bằng

1,5 m/s.

1,25 m/s.

2,25 m/s.

1,0 m/s.

Giải thích

Chọn đáp án C

+ Khi p dao động vuông góc vói trục chính, ảnh của p (và M) qua thấu kính là ảnh ảo, số phóng đại dưomg k = 2.

k=ff-d⇒d=1-1kf=f2=7,5cm

+ Vậy M cách thấu kính 7,5cm

+ Khi P dao động dọc theo trục chính với biên độ 2,5cm

+ P ở biên phải M thì d₁ = 5cm

d1/=d1fd1-f=5.155-15=-7,5cm

+ P ở biên trái M thì d₂ = 10cm d1/=d1fd1-f=10.1510-15=-30cm

+ Độ dài quỹ đạo của ảnh P’ là L = 2A = 30 - 7,5 = 22,5 (cm).

+ Tần số dao động là 5 Hz, chu kì dao động là T = 0,2 s.

+ Tốc độ trung bình của ảnh P’ trong khoảng thời gian 0,2 s là

vtb=4AT=2.22,50,2=225cm/s=2,25m/s