Câu hỏi:

07/05/2022 233

Thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng $λ = 0, 6 μ m$ , khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm, khoảng cách hai khe đến màn D = 2 m. Màn ảnh giao thoa có khối lượng 100g gắn với một lò xo nằm ngang có độ cứng là k, sao cho màn có thể dao động điều hòa theo phương ngang trùng với trục của lò xo và vuông góc với mặt phẳng hai khe (xem hình vẽ). Tại thời điểm t = 0, truyền cho màn từ vị trí cân bằng một vận tốc ban đẩu hướng lại gần hai khe để màn dao động điều hòa với biên độ 40 cm. Thời gian từ lúc màn bắt đầu dao động đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm một đoạn b = 8 mm cho vân sáng lần thứ 4 là 0,29 s. Độ cứng k có giá trị gần nhất là

A. 16 N/m.

B. 33 N/m.

C. 20 N/m.

D. 38 N/m.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bộ 20 đề thi ôn luyện THPT Quốc gia môn Vật lí có lời giải 2022 !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án D

Thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng y=0,6 um , khoảng cách (ảnh 2)

Tại t = 0: $i_{0} = \frac{λ D}{a} = \frac{0, 6.2}{1} = 1, 2 (m m)$

Ở thời điểm t = 0, tại M cách vân trung tâm một đoạn b sẽ có:

$k_{M} = \frac{b}{i_{0}} = \frac{8}{1, 2} = 6, 7$

Khi màn ảnh dao động từ vị trí cân bằng, khoảng vân i thay đổi như sau:

$\begin{array}{l} \frac{λ (D - A)}{a} \leq i \leq \frac{λ (D + A)}{a} \Leftrightarrow \frac{0, 6 (2 - 0, 4)}{1} \leq i \leq \frac{0, 6 (2 + 0, 4)}{1} \\ \Leftrightarrow 0, 96 \leq i \leq 1, 44 \end{array}$

Bậc của vân tại M là: $k = \frac{b}{i} \Rightarrow 0, 96 \leq \frac{b}{k} \leq 1, 44 \Rightarrow \frac{8}{1, 44} \leq k \leq \frac{8}{0, 96} \Leftrightarrow 5, 6 \leq k \leq 8, 3$

Quá trình cho vân sáng tại M lần thứ 4 được mô tả như sau:

$k_{M} = 6, 7 \overset{L 1 : k = 7}{\to} k = 8, 3 \overset{L 2 : k = 7}{\to} k = 6, 7 \overset{L 3 : k = 6}{\to} k = 5, 6 \overset{L 4 : k = 6}{\to} (k = 6, 7)$

Lần thứ 4 tại M cho vân sáng ứng với k = 6 (lần 2).

Khoảng vân khi đó là:

$\Rightarrow i = \frac{b}{k} = \frac{8}{6} = \frac{4}{3} m m \Rightarrow D' = \frac{i a}{λ} = \frac{\frac{4}{3} .1}{0, 6} = \frac{20}{9} m$

Li độ của màn dao động là: $x = D' - D = \frac{20}{9} - 2 = \frac{2}{9} m = \frac{200}{9} c m$ .

Thời gian từ lúc màn bắt đầu dao động đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm một đoạn b = 8mm cho vân sáng lần thứ 4 là:

$Δ t = \frac{3 T}{4} + \frac{\arccos \frac{\frac{200}{9}}{40}}{2 π} . T = 0, 906 T = 0, 29 (s) \Rightarrow T = 0, 32 (s)$

$T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} \Leftrightarrow 0, 32 = 2 π \sqrt{\frac{0, 1}{k}} \Rightarrow k \approx 38, 55$ (N/m)

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Cho một máy biến áp lí tưởng, cuộn sơ cấp có N₁ vòng dầy, cuộn thứ cấp có N₂ vòng dây. Nếu giữ nguyên điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp, rồi quấn thêm vào cuộn sơ cấp 25 vòng thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp giảm đi $\frac{100}{13} %$ . Còn nếu quấn thêm vào cuộn thứ cấp 25 vòng và muốn điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn này không đổi thì phải giảm điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp $\frac{100}{13} %$ . Hệ số máy biến áp $k = \frac{N_{1}}{N_{2}}$ là

A. 6,5

B. 13

C. 6

D. 12

Lời giải

Đáp án C

Hệ số máy biến áp là: $k = \frac{N_{1}}{N_{2}} = \frac{U_{1}}{U_{2}}$

+ Lần đo thứ nhất:

Hiệu điện thế và số vòng dây trên cuộn sơ cấp: $[\begin{array}{l} U_{1} \\ N_{1} + 25 \end{array}$

Hiệu điện thế và số vòng dây trên cuộn thứ cấp: $[\begin{array}{l} U'_{2} = U_{2} - \frac{1}{13} U_{2} \\ N_{2} \end{array}$

Ta có: $\frac{N_{1} + 25}{N_{2}} = \frac{U_{1}}{U_{2} (1 - \frac{1}{13})} \Leftrightarrow k + \frac{25}{N_{2}} = \frac{13}{12} k \Rightarrow \{\begin{cases} N_{2} = \frac{300}{k} \\ N_{1} = k . N_{2} = 300 \end{cases}$

+ Lần đo thứ hai:

Hiệu điện thế và số vòng dây trên cuộn sơ cấp: $[\begin{array}{l} U'_{1} = U_{1} - \frac{1}{3} U_{1} \\ N_{1} \end{array}$

Hiệu điện thế và số vòng dây trên cuộn thứ cấp: $[\begin{array}{l} U_{2} \\ N_{2} + 25 \end{array}$

$\Rightarrow \frac{N_{1}}{N_{2} + 25} = \frac{U_{1} (1 - \frac{1}{13})}{U_{2}} \Leftrightarrow \frac{N_{1}}{N_{2} + 25} = \frac{2}{3} k \overset{\{\begin{cases} N_{2} = \frac{300}{k} \\ N_{1} = 300 \end{cases}}{\to} \frac{300}{\frac{300}{k} + 25} = \frac{2}{3} k \Rightarrow k = 6$

Câu 2

Trong một thí nghiệm đo công suất tiêu thụ của dòng điện xoay chiều, một học sinh lần lượt đặt cùng một điện áp $u = U_{0} \cos (ω t + φ)$ V vào bốn đoạn mạch RLC nối tiếp khác nhau (mỗi mạch gồm 3 phần tử là điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C), và thu được bảng kết quả như sau:

Đoạn mạch

Điện trở R ( )

Hệ số công suất

1

40

0,6

2

50

0,7

3

80

0,8

4

100

0,9

Hãy chỉ ra đoạn mạch nào tiêu thụ công suất lớn nhất so với ba đoạn mạch còn lại?

A. Đoạn mạch 4.

B. Đoạn mạch 3.

C. Đoạn mạch 2.

D. Đoạn mạch 1.

Lời giải

Đáp án C

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch xoay chiều là: $P = I^{2} R = \frac{U^{2} R}{Z^{2}} = \frac{U^{2} R^{2}}{R . Z^{2}} = \frac{U^{2}}{R} . \cos^{2} φ$

Không làm thay đổi kết quả bài toán. Chọn U = 100 V, ta có:

Đoạn mạch	Điện trở R ( )	Hệ số công suất	Công suất tiêu thụ
1	40	0,6	90
2	50	0,7	98
3	80	0,8	80
4	100	0,9	81

Như vậy, mạch 2 sẽ tiêu thụ công suất lớn nhất so với 3 đoạn mạch còn lại.

Câu 3

Trong một thí nghiệm nghiên cứu đường đi của các tia phóng xạ α, β và $γ$ , người ta cho các tia phóng xạ đi vào khoảng không gian của hai bản kim loại tích điện trái dấu có điện trường đều. Kết quả thu được quỹ đạo chuyển động của các tia phóng xạ như hình bên. Đáp án nào sau đây là đúng?

A. 1 - Tia $α$ ; 2 - Tia $β^{-}$ ; 3 - Tia $γ$ .

B. 1 - Tia

γ

; 2 - Tia

β^{-}

; 3 - Tia

α

C. 1 - Tia

γ

; 2 - Tia

α

; 3 - Tia

β^{-}

D. 1 - Tia

α

; 2 - Tia

β^{-}

; 3 - Tia

γ

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Sóng ánh sáng và sóng cơ có cùng đặc điểm nào sau đây?

A. Khi sóng truyền từ không khí vào nước thì bước sóng giảm.

B. Sóng truyền qua lỗ nhỏ thì có hiện tượng nhiễu xạ.

C. Tốc độ truyền sóng chỉ phụ thuộc vào mật độ vật chất của môi trường truyền sóng

D. Các nguyên tử, phân tử của môi trường, dao động tại chỗ khi có sóng truyền qua

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Một ống sáo (một đầu kín, một đầu hở) phát âm cơ bản là nốt nhạc Sol tần số 460 Hz. Ngoài âm cơ bản tần số nhỏ nhất của các họa âm do sáo này phát ra là

A. 1760 Hz.

B. 920 Hz.

C. 1380 Hz.

D. 690 Hz.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Chiếu một bức xạ có bước sóng $λ$ vào tấm kim loại có giới hạn quang điện là $λ_{0}$ . Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện là

A. $λ < λ_{0}$

B. $λ > λ_{0}$

C. $λ \leq λ_{0}$

D. $λ \geq λ_{0}$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Một photon khi truyền trong chân không có năng lượng 3 eV. Khi photon này được truyền đi trong môi trường có chiết suất n = 2 thì năng lượng của nó bằng

A. 6 eV.

B. 3 eV.

C. 1,5 eV.

D. 1 eV.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Bình luận

Sóng ánh sáng và sóng cơ có cùng đặc điểm nào sau đây?

Một ống sáo (một đầu kín, một đầu hở) phát âm cơ bản là nốt nhạc Sol tần số 460 Hz. Ngoài âm cơ bản tần số nhỏ nhất của các họa âm do sáo này phát ra là

Chiếu một bức xạ có bước sóng λ vào tấm kim loại có giới hạn quang điện là λ0. Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện là

Một photon khi truyền trong chân không có năng lượng 3 eV. Khi photon này được truyền đi trong môi trường có chiết suất n = 2 thì năng lượng của nó bằng

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Chiếu một bức xạ có bước sóng $λ$ vào tấm kim loại có giới hạn quang điện là $λ_{0}$ . Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện là