Bài tập Sóng điện từ lớp 12 (có lời giải)

Đáp án đúng là A

Sử dụng quy tắc đinh ốc.

Đáp án đúng là A

Sóng điện từ truyền được trong chân không.

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.

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.

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.

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 $c = {3.10^8}m/s$.

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 $c = {3.10^8}m/s$.

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.

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.

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 $c = {3.10^8}m/s$.

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.

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 $c = {3.10^8}m/s$.

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.

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.

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 $c = {3.10^8}m/s$.

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 $3m$.

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 ${2.10^7}Hz$.

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 $0{,}15m$.

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 ${5.10^5}Hz$.

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 $\frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}} = 4$.

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 $T = 1,{33.10^{ - 8}}s$.

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 $1,{2.10^8}Hz$.

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 $1m$.

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 $\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = 2$.

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 ${6.10^{ - 7}}m$.