Bộ đề thi Vật lý THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề số 6)

Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn sóng S, S, dao động theo phương vuông

37/40

Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn sóng S, S, dao động theo phương vuông góc với mặt chất lỏng có phương trình u1=u2=cos40πtmm. Sóng truyền với tốc độ truyền sóng là 120 cm/s. Gọi I là trung điểm của S1, S2, A và B là hai điểm nằm trên đoạn S1S2 cách I lần lượt các khoảng 0,5 cm và 2 cm. Tại thời điểm t vận tốc dao động của phần tử môi trường tại A là 12 cm/s, khi đó vận tốc dao động của các phần tử môi trường tại điểm B là

-43cm/s

6cm/s

43cm/s

-6cm/s

Giải thích

Bước sóng:

λ=vT=v.2πω=120.2π40π=6cm

Phương trình sóng giao thoa tại A cách trung điểm I 0,5 cm là:

uA=2a.cosπS1S22+0,5-S1S22-0,56.cos40πt-π.S1S26=2.cosπ6.cos40πt-π.S1S26=3.cos40πt-π.S1S26

Phương trình sóng giao thoa tại B cách trung điểm I 2cm là:

uB=2a.cosπS1S22+2-S1S22-26.cos40πt-π.S1S26=2.cos2π3.cos40πt-π.S1S26=-1.cos40πt-π.S1S26

Phương trình vận tốc dao động của phần tử môi trường tại A và B là”

vA=uA'=-40π3.sin40πt-π.S1S26vB=uB'=40π.sin40πt-π.S1S26⇒vBvA=40π-40π3=-13⇒vB=-13vA

Tại thời điểm t có

vA=12cm/s⇒vB=-13.12=-43cm/s

Chọn A.