Bài 29: Thấu kính mỏng - SBT Vật lí 11
-
1870 lượt thi
-
21 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 2:
Gọi D là độ tụ của một thấu kính mỏng; d, d' là khoảng cách từ thấu kính đến vật và đến ảnh. Công thức nào dưới đây là đúng
Xem đáp án
Đáp án C
Câu 5:
Có một thấu kính hội tụ, trục chính là xy. Xét bốn tia sáng được ghi số như trên Hình 29.2.
Các tia sáng nào thể hiện tính chất quang học của quang tâm thấu kính ?
Xem đáp án
Đáp án C.
Câu 6:
Có một thấu kính hội tụ, trục chính là xy. Xét bốn tia sáng được ghi số như trên Hình 29.2.
Tia nào thể hiện tính chất quang học của tiêu điểm ảnh ?
Xem đáp án
Đáp án C.
Câu 7:
Có một thấu kính hội tụ, trục chính là xy. Xét bốn tia sáng được ghi số như trên Hình 29.2.
Tia nào thể hiện tính chất quang học của tiêu điểm vật ?
Xem đáp án
Đáp án D.
Câu 8:
Có hai tia sáng truyền qua một thấu kính như Hình 29.3 tia (2) chỉ có phần ló. Chọn câu đúng.
Xem đáp án
Đáp án C
Câu 9:
Cho thấu kính hội tụ với các điểm trên trục chính như Hình 29.4
Muốn có ảnh ảo thì vật thật phải có vị trí trong khoảng nào ?
Xem đáp án
Đáp án C.
Câu 10:
Cho thấu kính hội tụ với các điểm trên trục chính như Hình 29.4
Muốn có ảnh thật lớn hơn vật thì vật thật phải có vị trí trong khoảng nào ?
Xem đáp án
Đáp án B.
Câu 12:
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm. Tìm vị trí của vật trước thấu kính để ảnh của vật tạo bởi thấu kính gấp 4 lần vật.
Giải bài toán bằng hai phương pháp:
a) Tính toán.
b) Vẽ.
Xem đáp án
a) Giải bằng tính toán
Vật thật có thể có ảnh thật hoặc ảnh ảo qua thấu kính hội tụ
* Ảnh thật:
* Ảnh ảo:
b) Giải bằng phép vẽ:
* Ảnh thật:
Ảnh ngược chiều so với vật và bằng 4 lần vật (Hình 29.1G)
- Lấy trên thấu kính OJ− OJ→ = -4OI− OI→
- Kẻ đường thẳng qua I song song với trục chính.
- Nối JF cắt đường thẳng trên tại B.
- Hạ BA vuông góc với trục chính.
AB là vị trí vật.
Tính đồng dạng cho:
FA = 5cm à OA = 25cm
* Ảnh ảo:
Ảnh cùng chiều so với vật. Thực hiện cách vẽ tương tự (HÌnh 29.2G) nhưng với OJ− OJ→ = 4OI− OI→
Ta có FA = 5cm; OA = 20 – 5 = 15cm.
Câu 13:
Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm. Vật AB trên trục chính, vuông góc với trục chính có ảnh A'B' cách vật 18 cm.
a) Xác định vị trí của vật.
b) Xác định ảnh, vẽ ảnh.
Xem đáp án
a) Trong mọi trường hợp (Hình 29.3G):
AA’ = |d + d’|
Do đó theo đề bài: |d + d’| = 18cm
Với d' = df/(d-f) = 20d/(d-f)
Ta suy ra
d + 20d/(d-f) = ±18
=> d2 ±18 = ±360
Giải:
* d2 – 18d + 360 = 0: phương trình vô nghiệm.
* d2 + 18d – 360 = 0: có hai nghiệm.
Hai vị trí của vật:
d1 = 12cm; d2 = -30cm.
Chú ý: Phương trình d2 – 18d + 360 = 0 ứng với vật thật - ảnh thật.
Ta biết khi đó AA’min = 4f = 80cm
Do đó trị số AA’ = 18cm không phù hợp.
b) – Với d1 = 12cm: ảnh ảo là : d1’ = -30cm
- Với d2 = -30cm: vật ảo là d2’ = 12cm (không xét).
Câu 14:
Thấu kính phân kì tạo ảnh ảo bằng vật thật và cách vật 10 cm.
a) Tính tiêu cự của thấu kính.
b) Vẽ đường đi của một chùm tia sáng minh hoạ sự tạo ảnh.
Xem đáp án
a) Tiêu cự:
Vật thật có ảnh ảo → k = -d’/d = 1/2; d’ = -d/2.
Theo đề ra: d + d’ = 10cm
→ d = 20cm; d’ = -10cm
f = dd'/(d+d') = -20cm
b) Đường truyền của chùm tia sáng
Xem Hình 29.4G
Câu 15:
Vật phẳng nhỏ AB đặt trước và song song với một màn, cách màn khoảng L. Đặt một thấu kính hội tụ giữa vật và màn, song song với vật sao cho điểm A của vật ở trên trục chính. Ta tìm được hai vị trí O1; O2 của thấu kính tạo ảnh rõ nét của vật trên màn, ảnh này gấp k lần ảnh kia.
Tính tiêu cự của thấu kính.
Áp dụng bằng số : L = 100 cm ; k = 2,25
Xem đáp án
Theo giả thiết: d2 = d1’; d2’ = d1;
Suy ra (d1/d1')2 = k => d1/d1' = √k
Do đó
Áp dụng bằng số: f = 24cm
Câu 16:
Với cả hai loại thấu kính, khi giữ thấu kính cố định và dời vật theo phương trục chính, hãy :
a) Chứng tỏ ảnh của vật tạo bởi thấu kính luôn luôn chuyển động cùng chiều với vật.
b) Thiết lập công thức liên hệ giữa độ dời của vật và độ dời tương ứng của ảnh.
Xem đáp án
a) lấy đạo hàm của d’ theo d
Δd và Δd’ luôn trái dấu, vậy ảnh và vật chuyển động cùng chiều.
b)
Δd = d2 - d1; Δd' = d2' - d1' = d2.f/(d2-f) - d1.f/(d1-f)
Suy ra
Câu 17:
Thấu kính hội tụ có tiêu cự 5 cm. A là điểm vật thật trên trục chính cách thấu kính 10 cm, A’ là ảnh của A.
a) Tính khoảng cách AA’. Chứng tỏ rằng đây là khoảng cách ngắn nhất từ A tới ảnh thật của nó tại bởi thấu kính.
b) Giữ vật cố định và tịnh tiến thấu kính theo một chiều nhất định. Ảnh chuyển động ra sao?
Xem đáp án
a) d = 2f → d’ = 2f, AA’ = d + d’ = 4f = 40cm (Hình 29.5G)
Tổng quát với vật thật và ảnh thật:
AA’ ≥ 4f hay AA’min = 4f
b) – Tịnh tiến O ra xa A:
vật ở ngoài OF: A’ thật. Vì ban đầu AA’min nên sau đó AA’ tăng. Vậy A’ rời xa A.
- Tịnh tiến O tới gần A:
Ta phân biệt:
+ A ngoài OF: A’ rời xa A.
+ A ≡ F: A’ tiến tới ∞ (thật rồi tức thì chuyển sang ảo).
+ A trong OF: A’ ảo tiến về A.
+ A ≡ O: A’ ≡ O.
Câu 18:
Có hai thấu kính L1, L2 được đặt đồng trục. Các tiêu cự lần lượt là f1 = 15 cm, f2 = -15 cm. Vật AB được đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính và ở trong khoảng giữa hai quang tâm O1, O2. Cho O1O2 = l = 40 cm. Xác định vị trí của vật để :
a) Hai ảnh có vị trí trùng nhau.
b) Hai ảnh có độ lớn bằng nhau.
Xem đáp án
a) Vị trí trùng nhau của A1’B1’ và A2’B2’ ở trong đoạn AO2 (Hình 29.6G).
Vậy: |d1’| + |d2’| = l và d1’ + d2’ = - l
Hay
→ x2 – 70x + 600 = 0
→ x = 10cm
b) Ta phải có:
|k2| = |k1|
=> |15-x| = |x-55|
=> x = 35cm
Câu 19:
Trên Hình 29.5, xy là trục chính của thấu kính L, (1) là đường đi của một tia sáng truyền qua thấu kính. Tia sáng (2) chỉ có phần tia tới.
Hãy vẽ tia ló của tia sáng (2).
Xem đáp án
- Kéo dài phần tia tới của (1) và (2) cắt nhau tại S (Hình 29.7G).
- Nối OS cắt tia ló của (1) tại S’.
- Nối JS’: Tia ló của (2).
Câu 20:
Trên Hình 29.6, xy là trục chính của thấu kính phân kì, F là tiêu điểm vật, A' là ảnh của A tạo bởi thấu kính. Bằng phép vẽ hãy xác định vị trí của vật điểm A.
Xem đáp án
- Vẽ tia ló theo A’l (bất kỳ)
- Dựng trục phụ (Δ’) song song với tia ló và xác định tiêu điểm vật phụ F1.
- Vẽ tia tới có đường kéo dài là IF1. Tia này cắt trục chính tại A: vật điểm (Hình 29.8G).
Câu 21:
Trên Hình 29.7, xy là trục chính của thấu kính, AB là vật, A'B' là ảnh của vật tạo bởi thấu kính. Bằng phép vẽ hãy xác định vị trí của thấu kính và các tiêu điếm chính.
Xem đáp án
- Nối B’B cắt trục chính tại O: quang tâm.
- Dựng thấu kính (hội tụ; ảnh ảo > vật thật).
- Vẽ tia BI song song với trục chính. Tia ló nằm trên đường thẳng B’I cắt trục chính tại F’: tiêu điểm ảnh chính (Hình 29.9G).
