MỘT THẤU KÍNH HỘI TỤ CÓ TIÊU CỰ 15 CM. M LÀ MỘT...

Câu 37. 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

A. 1,5 m/s

B. 1,25 m/s

C. 2,25 m/s

D. 1,0 m/s

Giải:

P’

Khi P dao động vuông góc với trục chính, ảnh của P (và M) qua

thấu

kính

là

ảnh

ảo,

số

phóng

đại

dương

P

k = 2.





f

1

f





  









 

k

d

1

f

7,5 cm .

M’

M

O

f

d

k

2

Vậy M cách thấu kính 7,5 cm.

d

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

d’

d f

5.15

 



 

P ở biên phải M thì d

₁

= 5 cm

1

¹

d

7,5 cm .





d

f

5 15

1

d f

10.15

P ở biên trái M thì d

₂

= 10 cm

1

¹

d

30 cm .

d

f

10 15

Độ dài quỹ đạo của ảnh P’ là 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

4A

2.22,5









Chọn C.

v

225 cm / s

2, 25 m / s .

TB

T

0, 2