Đèn M coi là nguồn sáng điểm chuyển động tròn đều tần số f = 5Hz
Câu hỏi :
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?
A. 202,11 s.
B. 201,12 s.
C. 201,35 s.
D. 202,47 s.
* Đáp án
A
* Hướng dẫn giải
Ta có:
.png)
Chu kì dao động: \(T=\frac{1}{f}=0,2s\)
Gọi M1, M2 lần lượt là hình chiếu của M trên mặt nước và trên đáy bể.
Ta có: M1 và M2 đều dao động điều hòa với phương trình: \(x=5\cos \left( 10\pi t-\frac{\pi }{2} \right)cm\)(do tại thời điểm ban đầu M ở điểm cao nhất)
Khoảng thời gian ánh sang truyền từ điểm M đến đáy bể:
Trong 1 chu kì, điểm sáng dưới đáy bể qua vị trí \(\text{x}=-2\text{cm}\) 2 lần
\(\Rightarrow {{t}_{2020}}=\frac{2020}{2}T=202s\)
Mặt khác: \({{t}_{1}}=\frac{\Delta \varphi }{\omega }\)
Lại có: \(\cos \Delta \varphi =\left| \frac{-2}{5} \right|=\frac{2}{5}\Rightarrow \Delta \varphi =1,159rad\)
\(\Rightarrow {{t}_{1}}=\frac{\Delta \varphi }{\omega }=0,0369s\Rightarrow t={{t}_{2020}}+{{t}_{1}}=202,036s\)
Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm dưới đây !
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý Trường THPT Chuyên Lam Sơn Lần 2
Copyright © 2021 HOCTAP247