Bài tập Sóng điện từ lớp 12 (có lời giải)
28 câu hỏi
Để tạo ra điện trường xoáy, không cần có
sự chuyển động của ống dây trong từ trường.
sự chuyển động của nam châm so với ống dây.
ống dây.
từ trường biến thiên.
Đáp án đúng là C
Trong sóng điện từ, từ trường có hướng
song song với hướng của điện trường.
ngược với hướng của điện trường.
vuông góc với hướng của điện trường.
tạo với hướng của điện trường một góc 45°.
Đáp án đúng là C
Một sóng vô tuyến AM được phát ra và truyền đi trên mặt đất. Biết thành phần điện trường của sóng luôn vuông góc với mặt đất. Thành phần từ trường của sóng luôn có hướng
song song với mặt đất và vuông góc với phương truyền sóng.
vuông góc với mặt đất và phương truyền sóng.
song song với mặt đất và phương truyền sóng.
vuông góc với mặt đất và song song với phương truyền sóng.
Đáp án đúng là A
Sử dụng quy tắc đinh ốc.
Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào sau đây sai?
Sóng điện từ chỉ truyền được trong môi trường vật chất đàn hồi.
Sóng điện từ bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường.
Sóng điện từ lan truyền trong chân không với tốc độ lớn hơn trong nước.
Sóng điện từ là sóng ngang.
Đáp án đúng là A
Sóng điện từ truyền được trong chân không.
Một máy phát sóng điện từ đang phát sóng theo phương thẳng đứng hướng lên. Biết tại điểm M trên phương truyền vào thời điểm t, vectơ cảm ứng từ đang cực đại và hướng về phía Tây. Vào thời điểm đó, vectơ cường độ điện trường đang có
độ lớn bằng không.
độ lớn cực đại và hướng về phía Đông.
độ lớn cực đại và hướng về phía Bắc.
độ lớn cực đại và hướng về phía Nam.
Đáp án đúng là C
Vecto cường độ điện trường và vecto cảm ứng từ cùng pha, vuông góc với nhau nên khi cảm ứng từ cực đại thì điện trường cũng cực đại.
Sử dụng quy tắc tam diện thuận xác định được hướng của vecto cường độ điện trường.
Khi nói về quan hệ giữa điện trường và từ trường của điện từ trường thì kết luận nào sau đây là đúng?
Vectơ cường độ điện trường và cảm ứng từ cùng phương và cùng độ lớn.
Tại mỗi điểm của không gian, điện trường và từ trường luôn dao động ngược pha.
Tại mỗi điểm của không gian, điện trường và từ trường luôn dao động lệch pha nhau \(\frac{\pi }{2}\)
Điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì.
Đáp án đúng là D
Vecto cường độ điện trường và vecto cảm ứng từ cùng pha (ngoài ra còn cùng chu kì, cùng tần số), vuông góc với nhau nên khi cảm ứng từ cực đại thì điện trường cũng cực đại.
Chọn phát biểu đúng. Sóng điện từ
là sóng dọc hoặc sóng ngang.
là điện từ trường lan truyền trong không gian.
có thành phần điện trường và thành phần từ trường tại một điểm dao động cùng phương.
không truyền được trong chân không.
Đáp án đúng là B
Hình dưới mô tả một nguồn phát sóng điện từ làm bằng một đoạn kim loại thẳng. Ở một thời điểm xác định, độ lớn vectơ cường độ điện trường dọc theo kim loại và vectơ cảm ứng từ được biểu diễn bằng các đường tròn đồng tâm.
(a) Vectơ cường độ điện trường trong đoạn kim loại có bằng nhau không? Tại sao?
(b) Mô tả sóng điện từ phát ra bởi nguồn phát này.
a) Trong thanh kim loại cường độ điện trường \(\overrightarrow {\rm{E}} \) biến thiên theo vị trí do đó giá trị \(\overrightarrow {\rm{E}} \) không bằng nhau, điều này khác với trường tĩnh điện.
b) Cường độ điện trường \(\overrightarrow {\rm{E}} \) trên thanh kim loại biến thiên sinh ra từ trường có cảm ứng từ \(\vec B\) biến thiên như hình vẽ, xung quanh từ trường biến thiên lại tạo ra các điện trường xoáy, do vậy sóng điện tiếp tục lan truyền.
PHẦN II. TRẮC NGHIỆM ĐÚNG – SAI
Xác định đúng hay sai các phát biểu sau:
Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.
Sóng điện từ là sóng dọc vì điện trường và từ trường dao động theo phương truyền sóng.
Trong quá trình truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ luôn vuông góc với nhau.
Sóng điện từ có thể truyền được trong chân không.
a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Sóng điện từ là quá trình lan truyền của điện trường biến thiên và từ trường biến thiên trong không gian.
b) Sai.
Sóng điện từ là sóng ngang vì vectơ điện trường và vectơ từ trường vuông góc với phương truyền sóng.
c) Đúng.
Trong sóng điện từ, hai vectơ \(\vec E\)và \(\vec B\)dao động vuông góc nhau và cùng vuông góc với phương truyền sóng.
d) Đúng.
Sóng điện từ không cần môi trường vật chất để truyền và truyền được trong chân không với tốc độ \(c = {3.10^8}m/s\).
Một sóng điện từ truyền trong chân không có tần số \(f = 50MHz\).
Xác định đúng hay sai các phát biểu sau:
Bước sóng của sóng điện từ được xác định bằng công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\).
Bước sóng của sóng trên bằng \(6m\).
Nếu tăng tần số của sóng lên 2 lần thì bước sóng tăng lên 2 lần.
Trong chân không, tốc độ truyền sóng điện từ không phụ thuộc vào tần số.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Giữa tốc độ truyền sóng, bước sóng và tần số có mối liên hệ \(c = \lambda f\), suy ra \(\lambda = \frac{c}{f}\).
b) Đúng.
Ta có \(f = 50MHz = {50.10^6}Hz\). Bước sóng là \(\lambda = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{50.10}^6}}} = 6m\).
c) Sai.
Theo công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\), khi tốc độ truyền sóng không đổi thì tần số tăng làm bước sóng giảm.
d) Đúng.
Trong chân không, mọi sóng điện từ đều truyền với tốc độ \(c = {3.10^8}m/s\).
Xác định đúng hay sai các phát biểu sau:
Điện trường biến thiên có thể sinh ra từ trường biến thiên.
Từ trường biến thiên có thể sinh ra điện trường biến thiên.
Điện trường và từ trường trong sóng điện từ dao động độc lập với nhau.
Sóng điện từ là kết quả của sự lan truyền điện từ trường trong không gian.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Điện trường biến thiên tạo ra từ trường biến thiên, đây là cơ sở hình thành sóng điện từ.
b) Đúng.
Sự biến thiên của từ trường tạo ra điện trường biến thiên.
c) Sai.
Điện trường và từ trường trong sóng điện từ liên hệ chặt chẽ với nhau, sự biến thiên của trường này tạo ra sự biến thiên của trường kia.
d) Đúng.
Sóng điện từ chính là sự lan truyền của điện từ trường trong không gian.
Xác định đúng hay sai các phát biểu sau:
Sóng điện từ truyền được trong chân không.
Sóng điện từ truyền trong chân không với tốc độ lớn nhất so với các môi trường khác.
Khi truyền từ chân không vào môi trường vật chất, tần số của sóng điện từ thay đổi.
Bước sóng của sóng điện từ có thể thay đổi khi truyền sang môi trường khác.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Sóng điện từ không cần môi trường vật chất để truyền.
b) Đúng.
Tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không là lớn nhất, có giá trị \(c = {3.10^8}m/s\).
c) Sai.
Khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác, tần số của sóng điện từ không đổi.
d) Đúng.
Do tốc độ truyền thay đổi khi sang môi trường khác nên theo công thức \(v = \lambda f\), bước sóng có thể thay đổi.
Xác định đúng hay sai các phát biểu sau:
Các loại sóng điện từ có cùng bản chất nhưng khác nhau về tần số và bước sóng.
Sóng vô tuyến có bước sóng lớn hơn tia gamma.
Tia gamma có tần số nhỏ hơn sóng vô tuyến.
Trong chân không, tất cả các loại sóng điện từ đều truyền với cùng tốc độ.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Các loại sóng điện từ đều là dao động của điện trường và từ trường, chỉ khác nhau về tần số và bước sóng.
b) Đúng.
Trong thang sóng điện từ, sóng vô tuyến có bước sóng lớn nhất còn tia gamma có bước sóng nhỏ nhất.
c) Sai.
Tia gamma có tần số lớn hơn rất nhiều so với sóng vô tuyến.
d) Đúng.
Trong chân không, mọi sóng điện từ đều truyền với tốc độ \(c = {3.10^8}m/s\).
Một sóng điện từ truyền trong chân không có tần số \(f = 75MHz\).
Xác định đúng hay sai các phát biểu sau:
Bước sóng của sóng điện từ được tính bằng công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\).
Bước sóng của sóng trên bằng \(4m\).
Nếu tần số tăng thì bước sóng của sóng điện từ tăng.
Hai sóng điện từ có cùng tần số trong chân không sẽ có cùng bước sóng.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Giữa tốc độ truyền sóng, bước sóng và tần số có mối liên hệ \(c = \lambda f\), suy ra \(\lambda = \frac{c}{f}\).
b) Đúng.
Ta có \(f = 75MHz = {75.10^6}Hz\). Bước sóng là \(\lambda = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{75.10}^6}}} = 4m\).
c) Sai.
Theo công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\), khi tốc độ truyền sóng không đổi thì tần số tăng làm bước sóng giảm.
d) Đúng.
Trong cùng một môi trường là chân không, tốc độ truyền sóng không đổi nên các sóng có cùng tần số sẽ có cùng bước sóng.
Hai sóng điện từ A và B truyền trong chân không có tần số lần lượt là \({f_A} = 100MHz\) và \({f_B} = 200MHz\).
Xác định đúng hay sai các phát biểu sau:
Bước sóng của sóng A lớn hơn bước sóng của sóng B
Bước sóng của sóng A bằng \(3m\).
Bước sóng của sóng B bằng một nửa bước sóng của sóng A.
Sóng B truyền nhanh hơn sóng A trong chân không.
a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Vì hai sóng truyền trong cùng môi trường chân không nên \(c\)không đổi. Theo công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\), tần số càng lớn thì bước sóng càng nhỏ. Do \({f_A} < {f_B}\)nên \({\lambda _A} > {\lambda _B}\).
b) Đúng.
Ta có \({\lambda _A} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{100.10}^6}}} = 3m\).
c) Đúng.
Ta có \({\lambda _B} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{200.10}^6}}} = 1,5m\). Do đó \({\lambda _B} = \frac{1}{2}{\lambda _A}\).
d) Sai.
Trong chân không, mọi sóng điện từ đều truyền với cùng tốc độ \(c = {3.10^8}m/s\).
Một sóng điện từ truyền từ chân không vào môi trường thủy tinh.
Xác định đúng hay sai các phát biểu sau:
Tần số của sóng điện từ không thay đổi khi truyền sang môi trường khác.
Tốc độ truyền sóng điện từ trong thủy tinh lớn hơn trong chân không.
Bước sóng của sóng điện từ trong thủy tinh nhỏ hơn trong chân không.
Chu kì dao động của sóng điện từ thay đổi khi truyền từ chân không vào thủy tinh.
a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Khi sóng điện từ truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường, tần số của sóng không thay đổi.
b) Sai.
Tốc độ truyền sóng điện từ trong môi trường vật chất nhỏ hơn tốc độ truyền trong chân không.
c) Đúng.
Theo công thức \(v = \lambda f\), khi tần số không đổi nhưng tốc độ giảm thì bước sóng giảm.
d) Sai.
Chu kì liên hệ với tần số theo công thức \(T = \frac{1}{f}\). Vì tần số không đổi nên chu kì không đổi.
Một sóng điện từ truyền trong chân không có bước sóng \(\lambda = 600m\).
Xác định đúng hay sai các phát biểu sau:
Tần số của sóng được xác định bằng công thức \(f = \frac{c}{\lambda }\).
Tần số của sóng trên là \({5.10^5}Hz\).
Nếu bước sóng giảm thì tần số của sóng tăng.
Sóng có bước sóng càng lớn thì tần số càng lớn.
a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Từ công thức \(c = \lambda f\), suy ra \(f = \frac{c}{\lambda }\).
b) Đúng.
Ta có \(f = \frac{{{{3.10}^8}}}{{600}} = {5.10^5}Hz\).
c) Đúng.
Trong cùng môi trường, tốc độ truyền sóng không đổi nên bước sóng giảm thì tần số tăng.
d) Sai.
Theo công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\), bước sóng tỉ lệ nghịch với tần số.
Một sóng điện từ truyền trong chân không có tần số \(f = 2,5GHz\).
Xác định đúng hay sai các phát biểu sau:
Tần số của sóng bằng \(2,{5.10^9}Hz\).
Bước sóng của sóng bằng \(0,12m\).
Sóng điện từ có tần số càng lớn thì bước sóng càng lớn.
Sóng điện từ trên truyền trong chân không với tốc độ \({3.10^8}m/s\).
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Ta có \(1GHz = {10^9}Hz\), do đó \(f = 2,5GHz = 2,{5.10^9}Hz\).
b) Đúng.
Áp dụng công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\), ta có \(\lambda = \frac{{{{3.10}^8}}}{{2,{{5.10}^9}}} = 0,12m\).
c) Sai.
Theo công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\), tần số càng lớn thì bước sóng càng nhỏ.
d) Đúng.
Sóng điện từ truyền trong chân không với tốc độ \(c = {3.10^8}m/s\).
PHẦN III. CÂU HỎI TRẢ LỜI NGẮN
Một sóng điện từ truyền trong chân không có tần số \(f = 100MHz\). Tính bước sóng của sóng điện từ này.
Lời giải chi tiết
Đổi đơn vị: \(f = 100MHz = {100.10^6}Hz\).
Áp dụng công thức \(c = \lambda f\), suy ra \(\lambda = \frac{c}{f}\).
Thay số: \(\lambda = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{100.10}^6}}} = 3m\).
Vậy bước sóng của sóng điện từ là \(3m\).
Một sóng điện từ truyền trong chân không có bước sóng \(\lambda = 15m\). Tính tần số của sóng.
Lời giải chi tiết
Áp dụng công thức \(c = \lambda f\), suy ra \(f = \frac{c}{\lambda }\).
Thay số: \(f = \frac{{{{3.10}^8}}}{{15}} = {2.10^7}Hz\).
Vậy tần số của sóng điện từ là \({2.10^7}Hz\).
Một sóng điện từ có tần số \(f = 2GHz\)truyền trong chân không. Tính bước sóng của sóng.
Đáp án: \(\lambda = \).......... m
Lời giải chi tiết
Đổi đơn vị: \(f = 2GHz = {2.10^9}Hz\).
Áp dụng công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\).
Ta có \(\lambda = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{2.10}^9}}} = 0,15m\).
Vậy bước sóng của sóng điện từ là \(0,15m\).
Một sóng điện từ truyền trong chân không có bước sóng \(600m\). Tính tần số của sóng.
Đáp án: \(f = \).......... Hz
Lời giải chi tiết
Áp dụng công thức \(f = \frac{c}{\lambda }\).
Thay số: \(f = \frac{{{{3.10}^8}}}{{600}} = {5.10^5}Hz\).
Vậy tần số của sóng là \({5.10^5}Hz\).
Một sóng điện từ truyền trong chân không có tần số \({f_1} = 50MHz\). Một sóng khác có tần số \({f_2} = 200MHz\). Tính tỉ số bước sóng của hai sóng \(\frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}}\).
Đáp án: \(\frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}} = \)..........
Lời giải chi tiết
Ta có công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\).
Vì hai sóng truyền trong cùng môi trường chân không nên: \(\frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}} = \frac{{{f_2}}}{{{f_1}}}\).
Thay số: \(\frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}} = \frac{{200}}{{50}} = 4\).
Vậy \(\frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}} = 4\).
Một sóng điện từ truyền trong chân không có tần số \(f = 75MHz\). Tính chu kì dao động của sóng.
Đáp án: \(T = \).......... s
Lời giải chi tiết
Đổi đơn vị: \(f = 75MHz = {75.10^6}Hz\).
Chu kì của sóng điện từ được xác định bởi công thức \(T = \frac{1}{f}\).
Thay số: \(T = \frac{1}{{{{75.10}^6}}} = 1,{33.10^{ - 8}}s\).
Vậy chu kì dao động của sóng điện từ là \(T = 1,{33.10^{ - 8}}s\).
Một sóng điện từ truyền trong chân không có bước sóng \(\lambda = 2,5m\). Tính tần số của sóng.
Đáp án: \(f = \).......... Hz
Lời giải chi tiết
Áp dụng công thức \(c = \lambda f\), suy ra \(f = \frac{c}{\lambda }\).
Thay số: \(f = \frac{{{{3.10}^8}}}{{2,5}} = 1,{2.10^8}Hz\).
Vậy tần số của sóng điện từ là \(1,{2.10^8}Hz\).
Một sóng điện từ truyền trong chân không có tần số \(f = 300MHz\). Tính bước sóng của sóng.
Đáp án: \(\lambda = \).......... m
Lời giải chi tiết
Đổi đơn vị: \(f = 300MHz = {300.10^6}Hz\).
Áp dụng công thức \(\lambda = \frac{c}{f}\).
Thay số: \(\lambda = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{300.10}^6}}} = 1m\).
Vậy bước sóng của sóng điện từ là \(1m\).
Hai sóng điện từ truyền trong chân không có bước sóng lần lượt là \({\lambda _1} = 4m\) và \({\lambda _2} = 8m\). Tính tỉ số tần số của hai sóng \(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\).
Đáp án: \(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = \)..........
Lời giải chi tiết
Trong cùng môi trường chân không, ta có \(c = \lambda f\), nên tần số tỉ lệ nghịch với bước sóng.
Do đó: \(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = \frac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}}\).
Thay số: \(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = \frac{8}{4} = 2\).
Vậy \(\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = 2\).
Một sóng điện từ truyền trong chân không có tần số \(f = {5.10^{14}}Hz\). Tính bước sóng của sóng điện từ này.
Đáp án: \(\lambda = \).......... m
Lời giải chi tiết
Áp dụng công thức \(c = \lambda f\), suy ra \(\lambda = \frac{c}{f}\).
Thay số: \(\lambda = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{5.10}^{14}}}} = {6.10^{ - 7}}m\).
Vậy bước sóng của sóng điện từ là \({6.10^{ - 7}}m\).
