【分析】
要解决此题,首先需确定凸透镜的焦距:平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚的点为焦点,焦点到透镜光心的距离为焦距,由图甲可得焦距$ f = 40.0\,\mathrm{cm} - 30.0\,\mathrm{cm} = 10.0\,\mathrm{cm} $。再结合图乙的物距、像距,根据凸透镜成像规律逐一分析选项:凸透镜成像规律为:当$ u>2f $时,成倒立、缩小的实像,$ f<v<2f $;当$ f<u<2f $时,成倒立、放大的实像,$ v>2f $;当$ u=2f $时,成倒立、等大的实像,$ v=2f $;当$ u<f $时,成正立、放大的虚像,虚像无法用光屏承接。
【解析】
1. 分析选项A:图甲中,透镜在$ 30.0\,\mathrm{cm} $刻度处,光屏在$ 40.0\,\mathrm{cm} $刻度处,因此焦距$ f = 40.0\,\mathrm{cm} - 30.0\,\mathrm{cm} = 10.0\,\mathrm{cm} $,并非$ 40.0\,\mathrm{cm} $,故A错误。
2. 分析选项B:图乙中,蜡烛在$ 10.0\,\mathrm{cm} $刻度处,透镜在$ 50.0\,\mathrm{cm} $刻度处,物距$ u = 50.0\,\mathrm{cm} - 10.0\,\mathrm{cm} = 40.0\,\mathrm{cm} $,已知$ f=10.0\,\mathrm{cm} $,故$ u>2f $($ 2f=20.0\,\mathrm{cm} $),根据成像规律,此时像距应满足$ f<v<2f $(即$ 10.0\,\mathrm{cm}<v<20.0\,\mathrm{cm} $)。当前光屏在$ 70.0\,\mathrm{cm} $刻度处,像距$ v = 70.0\,\mathrm{cm} - 50.0\,\mathrm{cm} = 20.0\,\mathrm{cm} $,需向左移动光屏,使像距处于$ 10.0\,\mathrm{cm} ∼ 20.0\,\mathrm{cm} $之间,即可得到缩小的实像,故B正确。
3. 分析选项C:将蜡烛移至$ 30.0\,\mathrm{cm} $刻度处,物距$ u = 50.0\,\mathrm{cm} - 30.0\,\mathrm{cm} = 20.0\,\mathrm{cm} = 2f $,根据成像规律,此时成倒立、等大的实像,像距$ v=2f=20.0\,\mathrm{cm} $,光屏应在$ 70.0\,\mathrm{cm} $刻度处,并非得到放大的实像,故C错误。
4. 分析选项D:将蜡烛移至$ 45.0\,\mathrm{cm} $刻度处,物距$ u = 50.0\,\mathrm{cm} - 45.0\,\mathrm{cm} = 5.0\,\mathrm{cm} < f $,根据成像规律,此时成正立、放大的虚像,虚像无法用光屏承接,因此移动光屏不能得到像,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距的测量
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,关键是先正确测量凸透镜的焦距,再结合物距与焦距的关系,依据成像规律逐一分析各选项,属于基础题型,需熟练掌握成像规律的应用。
【难度系数】
0.6