30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 22)

Trên một sợi dây đàn hồi OC đang có sóng dừng ổn định với bước sóng

35/40

Trên một sợi dây đàn hồi OC đang có sóng dừng ổn định với bước sóng λ, chu kỳ T. Hình ảnh sợi dây tại thời điểm t (nét đứt) và thời điểm t+T4 (nét liền) được cho như hình vẽ. Biết quãng đường mà điểm B trên dây đi được trong một chu kì T là x=λ2. Bước sóng λ có giá trị là

20 cm

40 cm

10 cm

30 cm

Giải thích

Phương pháp: 

Sử dụng vòng tròn lượng giác 

Độ lệch pha theo thời gian: Δφ=ωΔt

Những điểm thuộc cùng bó sóng dao động cùng pha

Quãng đường chất điểm đi được trong 1 chu kì: S=4A

Cách giải: 

Xét điểm D có tọa độ như hình vẽ

Nhận xét: tại thời điểm t, chất điểm D có li độ u = 8 cm, ở thời điểm t+T4, chất điểm có li độ u = -6 cm 

Hai thời điểm có độ lệch pha là: Δφ=ωΔt=2πT⋅T4=π2(rad)

Ta có vòng tròn lượng giác:

Từ đồ thị ta thấy: arcos8AD+arcos6AD=900⇒AD=10(cm)

Điểm B và D thuộc cùng bó sóng → chúng dao động cùng pha 

Tại thời điểm t, li độ của hai điểm B và D là: 

uBuD=ABAD⇒48=AB10⇒AB=5(cm)

Quãng đường chất điểm B đi được trong 1 chu kì là: 

S=4A⇒λ2=4AB⇒λ=8AB=40(cm)

Chọn B