Trên mặt nước có hai nguồn sóng A, B cách nhau 20cm dao động theo phương thẳng đứng v ới phương trình \(u=1,5\cos \left( 20\pi t+\frac{\pi }{6} \right)cm.\) Sóng truyền đi với vận tốc 20 cm/s. Gọi O là trung điểm AB, M là một điểm nằm trên đường trung trực AB (khác O) sao cho M dao động cùng pha với hai nguồn và gần nguồn nhất; N là một điểm nằm trên AB dao động với biên độ cực đại gần O nhất. Coi biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền đi. Khoảng cách giữa 2 điểm M, N lớn nhất trong quá trình dao động gần nhất với giá trị nào sau đây?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Bước sóng: \(\lambda =\frac{v}{f}=\frac{20}{10}=2c\text{m/s}\)
+ Phương trình sóng tại M: \({{u}_{M}}=2.1,5\cos \left( 20\pi t+\frac{\pi }{6}-\frac{2\pi d}{\lambda } \right)=3\cos \left( 20\pi t+\frac{\pi }{6}-\frac{2\pi d}{\lambda } \right)cm\)
M cùng pha với nguồn \(\frac{\pi }{6}-\left( \frac{\pi }{6}-\frac{2\pi d}{\lambda } \right)=k2\pi \Rightarrow d=k\lambda =2k\)
Ta có: \(d>\frac{AB}{2}=\frac{20}{2}=10cm\Rightarrow k>5\)
M gần nguồn nhất \(\Rightarrow {{k}_{\min }}=6\Rightarrow {{d}_{\min }}=12cm\)
\(\Rightarrow O{{M}_{\min }}=\sqrt{d_{\min }^{2}-\frac{A{{B}^{2}}}{4}}=2\sqrt{11}cm\)
N là cực đại gần O nhất ⇒ N là cực đại bậc 1
⇒ Khoảng cách \(ON=\frac{\lambda }{2}=1cm\)
Phương trình sóng tại N:
\({{u}_{N}}=2.1,5\cos \left( 20\pi t+\frac{\pi }{6}-\frac{2\pi \Delta d}{\lambda } \right)\) \(=3\cos \left( 20\pi t+\frac{\pi }{6}-\frac{2\pi \frac{\lambda }{2}}{\lambda } \right)=3\cos \left( 20\pi t+\frac{\pi }{6}-\pi \right)\)
Khoảng cách giữa M và N theo phương thẳng đứng:
\(\Delta u={{u}_{M}}-{{u}_{N}}=3\angle \frac{\pi }{6}-3\angle \left( \frac{\pi }{6}-\pi \right)=6\cos \left( 20\pi t+\frac{\pi }{6} \right)cm\)
\(\Rightarrow \Delta {{u}_{\max }}=6cm\)
⇒ Khoảng cách lớn nhất giữa M và N trong quá trình dao động: \(M{{N}_{\max }}=\sqrt{{{(2\sqrt{11})}^{2}}+{{1}^{2}}+{{6}^{2}}}=9cm\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Chuyên Lam Sơn Lần 2
Câu hỏi liên quan
-
Đặt điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng \(U=120V\) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch đo được là 1,2A. Biết điện áp hai đàu đoạn mạch nhanh pha \(\frac{2\pi }{3}rad\)so với điện áp hai đầu mạch RC, điện áp hiệu dụng \({{U}_{RC}}=120V.\) Giá trị điện trở thuần là
-
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi tần số f = 50Hz vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có r = 30Ω độ tự cảm \(L=\frac{1,2}{\pi }H.\) Tụ có điện dung \(C=\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }F.\) Gọi P là tổng công suất trên biến trở và trên mạch. Hình bên là một phần đồ thị P theo R. Khi biến trở có giá trị R1 thì tổng hệ số công suất trên cuộn dây và trên mạch gần nhất giá trị nào sau đây?
-
M, N, P là 3 điểm liên tiếp nhau trên một sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ 4mm, dao động tại N ngược pha với dao động tại M. Biết khoảng cách giữa các điểm MN = NP/2. Cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất là 0,04s sợi dây có dạng một đoạn thẳng. (lấy π = 3,14) . Tốc độ dao động của phần tử vật chất tại điểm bụng khi qua vị trí cân bằng là
-
Điện năng được truyền từ nơi phát đến một khu dân cư bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 95%. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây và không vượt quá 30%. Nếu công suất sử dụng điện của khu dân cư này tăng thêm 20% và giữ nguyên điện áp ở nơi phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên chính đường dây khi đó gần nhất giá trị nào sau đây?
-
Một ánh sáng đơn sắc lan truyền trong chân không với bước sóng λ. Lượng tử năng lượng của ánh sáng này được xác định bởi:
-
Một sợi dây dài l có 2 đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng với 4 bụng sóng. Sóng truyền trên dây có bước sóng là 20cm. Giá trị của l là
-
Chiếu bức xạ có tần số f vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện. Giả sử một electron hấp thụ photôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó. Nếu tần số của bức xạ chiếu tới là 2f thì động năng của electron quang điện đó:
-
Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là sai?
-
Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, người ta sử dụng nguồn sáng gồm các ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, chàm và tím. Vân sáng gần vân trung tâm nhất là vân sáng của ánh sáng màu:
-
Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp lần lượt là N1 và N2. Nếu máy biến áp này là máy hạ áp thì:
-
Một vật dao động điều hòa theo phương trình \(x=A\cos (\omega t+\varphi ).\) Vận tốc của vật được tính bằng công thức
-
Đèn M coi là nguồn sáng điểm chuyển động tròn đều tần số f = 5Hz trên đường tròn tâm I bán kính 5cm trong một mặt phẳng thẳng đứng. Trong quá trình chuyển động đèn M luôn phát ra tia sáng đơn sắc chiếu vào điểm K trên mặt nước (K là hình chiếu của I trên mặt nước, IK = 10cm). Bể nước sâu 20cm, đáy bể nằm ngang. Chiết suất của nước với ánh sáng đơn sắc trên là 43s. Xét hướng nhìn vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo của M, tại thời điểm ban đầu M cao nhất so với mặt nước và đang chuyển động ngược chiều kim đồng hồ. Chọn trục Ox nằm trên đáy bể thuộc mặt phẳng quỹ đạo của M, chiều dương hướng sang phải, O là hình chiếu của I dưới đáy bể. Điểm sáng dưới đáy bể qua vị trí \(\text{x}=-2\text{cm}\) lần thứ 2021 gần nhất vào thời điểm nào sau đây?
-
Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v theo thời gian t của một vật dao động điều hòa. Phương trình dao động của vật là
.png)
-
Xét nguyên tử Hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Khi nguyên tử Hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En về trạng thái cơ bản có năng lượng −13,6MeV thì nó phát ra một photon ứng với bức xạ có bước sóng 0,1218μm. Lấy \(h=6,{{625.10}^{-34}}J.s;\) \(c={{3.10}^{8}}\text{m/s;}\) \(1eV=1,{{6.10}^{-19}}J.\) Giá trị của En là
-
Giới hạn quang dẫn của CdTe là 0,82μm. Lấy \(h=6,{{625.10}^{-34}}J.s;\) \(c={{3.10}^{8}}\text{m/s}\text{.}\)Năng lượng cần thiết để giải phóng một electron liên kết thành electron dẫn (năng lượng kích hoạt) của CdTe là
-
Mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Tần số góc dao động riêng của mạch xác định bởi
-
Một khung dây dẫn phẳng diện tích 20cm2 gồm 100 vòng đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B={{2.10}^{-4}}T.\) Véctơ cảm ứng từ hợp với pháp tuyến khung dây một góc \({{60}^{0}}.\) Người ta giảm đều cảm ứng từ đến 0 trong khoảng thời gian 0,01 giây. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung trong thời gian từ trường biến đổi là
-
Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos 2\pi ft(V)\) có U0 không đổi và f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi \(f={{f}_{0}}\) thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Giá trị của \({{f}_{0}}\)là
-
Một kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự \({{f}_{1}}=0,5cm\) và thị kính có tiêu cự \({{f}_{2}}=2cm,\)khoảng cách giữa vật kính và thị kính là 12,5cm. Độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực là
-
Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ \({{A}_{1}}=8cm;{{A}_{2}}=15cm.\) Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ không thể nhận giá trị nào sau đây?
