Global EE

Геометрическая… — Задание 14 ЕГЭ по физике №00006484

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Геометрическая Оптика

№2. Задание 14

ID: 00006484

Точечный источник света удаляется от тонкой собирающей линзы, двигаясь вдоль её главной оптической оси. Фокусное расстояние линзы равно 10 см. На рисунке показан график зависимости расстояния x между источником и линзой от времени t.

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — Геометрическая Оптика

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) В момент времени $t_0$ = 0 с изображение источника в линзе было мнимым и находилось в фокальной плоскости линзы.

2) Изображение источника в линзе в любой момент времени действительное.

3) В момент времени t = 25 с увеличение линзы меньше единицы.

4) Изображение источника в линзе движется с постоянной скоростью в течение всего времени наблюдения.

5) В момент времени t = 10 с пучок световых лучей, прошедших через линзу, становится параллельным её главной оптической оси.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$F = 10\text{ см}$, источник удаляется от линзы

Найти:

Верные утверждения — ?

Решение:

При $t = 0$ с расстояние $d = 5\text{ см} = \frac{F}{2}$. Предмет находится между линзой и фокусом. Строим изображение: луч через оптический центр и луч параллельно оси (после преломления идёт через фокус). Продолжения лучей пересекаются слева — изображение мнимое. По уравнению тонкой линзы для мнимого изображения: $$\frac{1}{F} = \frac{1}{d} - \frac{1}{f}$$ $$f = \frac{1}{\frac{1}{d} - \frac{1}{F}} = \frac{1}{\frac{1}{5} - \frac{1}{10}} = 10\text{ см}$$ Изображение находится в фокальной плоскости — утверждение 1 верно. При $t = 25$ с предмет за двойным фокусом ($d \gt 2F = 20\text{ см}$). Изображение действительное, уменьшенное: $$\Gamma = \frac{f}{d} \lt 1$$ По картинке $f \lt d$ — утверждение 3 верно. Утверждение 2: при $d = F$ изображение уходит на бесконечность, далее появляется действительное — движение нелинейно — неверно. Утверждение 5: лучи параллельны оси при $d = F$, что по графику $t \approx 6\text{ с}$, а не $10$ — неверно.

Ответ

13

Видеоразбор

Другие задания по теме «Геометрическая Оптика» (8)