Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí trường Lương Thế Vinh - Hà Nội có đáp án

Khác với các sóng vô tuyến dùng trong liên lạc trên mặt đất, cường độ sóng điện từ giảm nhanh

17/28

Khác với các sóng vô tuyến dùng trong liên lạc trên mặt đất, cường độ sóng điện từ giảm nhanh khi truyền trong nước biển. Tuy nhiên, sóng điện từ có tần số càng thấp thì nó càng ít bị nước hấp thụ. Do vậy, các tàu ngầm có thể sử dụng sóng radio có tần số rất thấp VLF (very low frequency) để thông tin liên lạc. Một sóng radio có thành phần từ trường có biểu thức \({\rm{B}} = \)\({3.10^{ - 7}}\cos \left( {{{10}^5}{\rm{t}}} \right)({\rm{T}})\), trong đó t đo bằng giây truyền tới một vòng dây dẫn hình tròn có bán kính \(r = 15,0\;{\rm{cm}}\) trên một tàu ngầm. Tiết diện của dây dẫn là \(S = 3,4\;{\rm{m}}{{\rm{m}}^2}\) và điện trở suất của nó là \(\rho = 1,{7.10^{ - 8}}\Omega \).m. Biết vectơ cảm ứng từ của sóng điện từ vuông góc với mặt phẳng của vòng dây, độ lớn của cảm ứng từ coi như bằng nhau tại mọi điểm trong phạm vi diện tích giới hạn bởi vòng dây. Công suất tỏa nhiệt trên vòng dây là

\(477\mu \;{\rm{W}}\).

\(954\mu \;{\rm{W}}\).

\(135\mu \;{\rm{W}}\).

\(665\mu \;{\rm{W}}\).

Giải thích

\({\phi _0} = {B_0} \cdot \pi {r^2} = 3 \cdot {10^{ - 7}} \cdot \pi \cdot 0,{15^2} = 6,75\pi \cdot {10^{ - 9}}\;{\rm{Wb}}\)

\({E_0} = \omega {\phi _0} = {10^5} \cdot 6,75\pi \cdot {10^{ - 9}} = 6,75\pi \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{V}}\)

\(E = \frac{{{E_0}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{6,75\pi }}{{\sqrt 2 }} \cdot {10^{ - 4}}\;{\rm{V}}\)

\(l = 2\pi r = 2\pi \cdot 15 = 30\pi (\;{\rm{cm}}) = 0,3\pi (\;{\rm{m}})\)

\(R = \frac{{\rho l}}{S} = \frac{{1,7 \cdot {{10}^{ - 8}} \cdot 0,3\pi }}{{3,4 \cdot {{10}^{ - 6}}}} = 1,5\pi \cdot {10^{ - 3}}\Omega \)

\(P = \frac{{{E^2}}}{R} = \frac{{{{\left( {\frac{{6,75\pi }}{{\sqrt 2 }} \cdot {{10}^{ - 4}}} \right)}^2}}}{{1,5\pi \cdot {{10}^{ - 3}}}} \approx 477 \cdot {10^{ - 6}}\;{\rm{W}} = 477\mu \;{\rm{W}}.\)Chọn A