Sóng điện từ là sự lan truyền của điện trường biến thiên và từ trường biến thiên trong không gian theo thời gian Bài 3: Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về điện từ trường.. Nếu t[r]
Trang 1KỸ THUẬT CƠ BẢN GIẢI BÀI TẬP VỀ SÓNG ĐIỆN TỪ MÔN VẬT LÝ 12 NĂM 2021-2022
1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1.1 Điện từ trường
- Khi 1 từ trường biến thiên theo thời gian thì nó sinh ra 1
điện trường xoáy (là 1 điện trường mà các đường sức bao
quanh các đường cảm ứng từ) Ngược lại khi một điện trường
biến thiên theo thời gian nó sinh ra 1 từ trường xoáy (là 1 từ
trường mà các đường cảm ứng từ bao quanh các đường sức
của điện trường)
- Dòng điện qua cuộn dây là dòng điện dẫn, dòng điện qua tụ
điện là dòng điện dịch (là sự biến thiên của điện trường giữa
2 bản tụ)
- Điện trường và từ trường là 2 mặt thể hiện khác nhau của 1 loại trường duy nhất là điện từ trường
1.2 Sóng điện từ: là điện từ trường lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần
hoàn theo thời gian
a Đặc điểm sóng điện từ:
- Sóng điện từ lan truyền được trong chân không với tốc độ
8
c3.10 m s
- Sóng điện từ là sóng ngang do nó có 2 thành phần là thành
phần điện E và thành phần từ B vuông góc với nhau và
vuông góc với phương truyền sóng
+ Các vectơ E , B , v lập thành một tam diện thuận: xoay
đinh ốc để vectơ E trùng vectơ B thì chiều tiến của đinh ốc
là chiều của vectơ v
+ Các phương trong không gian: nếu chúng ta ở mặt đất, hướng mặt về
phương Bắc, lúc đó tay trái chúng ta ở hướng Tây, tay phải ở hướng
Đông Vì vậy: nếu giả sử vectơ E đang cực đại và hướng về phía Tây thì
vectơ B cũng cực đại (do cùng pha) và hướng về phía Nam (như hình
vẽ)
- Dao động của điện trường và từ trường tại 1 điểm luôn đồng pha
- Cũng có các tính chất giống như sóng cơ học: phản xạ, khúc xạ, giao
thoa Truyền tốt trong các môi trường thường theo thứ tự: Chân không >
khí > lỏng > rắn Khi truyền từ không khí vào nước: f không đổi; v và giảm
- Sóng điện từ mang năng lượng
- Sóng điện từ bước sóng từ vài m đến vài km dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến:
Trang 2Sóng dài 3 300KHz 5 3
10 10 m
10 10 m
Năng lượng nhỏ, ít bị nước hấp thụ, dùng thông tin liên lạc dưới nước
Sóng trung 0, 3 3MHz Ban ngày tầng điện li hấp thụ mạnh, ban đêm ít bị
hấp thụ ban đêm nghe đài sóng trung rõ hơn ban ngày
10 10m Năng lượng lớn, bị tầng điện li và mặt đất phản xạ
nhiều lần thông tin trên mặt đất kể cả ngày và đêm
Sóng cực
ngắn
10 10 m Có năng lượng rất lớn, không bị tầng điện li hấp
thụ, xuyên qua tầng điện li nên dùng thông tin vũ trụ, vô tuyến truyền hình
1.3 Bước sóng của sóng điện từ:
o
o
q c
c.2 LC c.2
; với: c3.10 m s8
1.4 Bài toán ghép tụ:
+ Nếu C1 ss C2 (CC1C )2 hay L1 nt L2 (LL1L )2 thì 2 12 22;
+ Nếu C1 nt C2
C C C hay L1 ss L2
1 1 1
L L L thì 2 2 2
1 1 1
Kinh nghiệm: Đừng học thuộc lòng, bạn chỉ cần nhớ mối liên hệ thuận - nghịch giữa các đại lượng T, f,
, C, L với nhau ta sẽ có ngay các công thức trên!
1.5 Mạch dao động có L biến đổi từ LMin LMaxvà C biến đổi từ CMin CMax thì bước sóng của sóng điện từ phát (hoặc thu):
M in
tương ứng với LMin và CMin:min c2 LminCmin
Max
tương ứng với LMax và CMax:max c2 LmaxCmax
1.6 Góc quay của tụ xoay
- Tụ xoay có điện dung C tỉ lệ theo hàm số bậc nhất đối với góc xoay : C a b
+ Từ các dữ kiện min;max;Cmin;Cmax ta tìm được 2 hệ số a và b
+ Từ các dữ kiện và L ta tìm được C rồi thay vào: C a b, suy ra góc xoay
Hoặc:
Trang 3a) Phát và thu sóng điện từ: Dựa vào nguyên tắc cộng hưởng điện từ trong mạch LCf f0
- Để phát sóng điện từ người ta mắc phối hợp 1 máy phát dao động điều hòa với 1 ăngten (là 1 mạch dao
động hở)
- Để thu sóng điện từ người ta mắc phối hợp 1 ăngten với 1 mạch dao động có tần số riêng điều chỉnh được (để xảy ra cộng hưởng với tần số của sóng cần thu)
b) Nguyên tắc chung:
A Phải dùng sóng điện từ cao tần để tải thông tin gọi là sóng mang
B Phải biến điệu các sóng mang: "trộn" sóng âm tần với sóng mang
C Ở nơi thu phải tách sóng âm tần ra khỏi sóng mang
D Khuếch đại tín hiệu thu được
Lưu ý: Sóng mang có biên độ bằng biên độ của sóng âm tần, có tần số bằng tần số của sóng cao tần
c) Sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến điện đơn giản:
(1): Micrô
(2): Mạch phát sóng điện từ cao tần
(3): Mạch biến điệu
(4): Mạch khuyếch đại
(5): Anten phát
(1): Anten thu
(2): Mạch khuyếch đại dao động điện từ cao tần
(3): Mạch tách sóng
(4): Mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần
(5): Loa
Trang 42 VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một mạch LC dao động tự do trong đó: C1nF; L1mH Hãy xác định tần số góc của sóng mà
mạch dao có thể thu được?
A 10 rad s6 B 2.10 rad s6 C 10 rad s7 D 10 rad s6
Giải
9 3
10 rad s
LC 10 10
=> Chọn đáp án A
Ví dụ 2: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu sóng thu được sóng có bước sóng
1 60m
; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng
2 80m
Khi mắc C1 nối tiếp C2 và nối tiếp với cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng là:
A 100m B 140m C 70m D 48m
Giải
Ta có: c.2 LCc.2 L C 1C2
=> Chọn đáp án A
Ví dụ 3: Mạch dao động để bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn cảm có hệ số tự cảm
L 2 F và một tụ điện Để máy thu bắt được sóng vô tuyến có bước sóng 16m thì tụ điện phải có
Trang 5C Ghép song song với tụ C và có điện dung 3C
D Ghép song song với tụ C và có điện dung C
Giải
Ta có: đặt C1 C
1 C.2 LC ;1 2 C.2 LC2
Lập tỉ số vế theo vế ta có: 1 1 1
cần ghép song song thêm tụ điện có độ lớn là C0 3C13C
=> Chọn đáp án C
3 LUYỆN TẬP
Bài 1: Điện trường xoáy là điện trường:
A có các đường sức bao quanh các đường sức từ của từ trường biến thiên
B của các điện tích đứng yên
C có các đường sức không khép kín
D giữa hai bản tụ điện có điện tích không đổi
Bài 2: Phát biểu nào sau đây sai:
A Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn dao động theo hai hướng vuông góc với nhau nên
chúng vuông pha nhau
B Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn dao động cùng pha nhưng theo hai hướng vuông góc
với nhau
C Sóng điện từ dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến
D Sóng điện từ là sự lan truyền của điện trường biến thiên và từ trường biến thiên trong không gian theo thời
gian
Bài 3: Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về điện từ trường?
A Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện trường xoáy
B Nếu tại một nơi có một điện trường không đều thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường xoáy
C Điện trường và từ trường là hai mặt thể hiện khác nhau của một loại trường duy nhất gọi là điện từ trường
D Điện từ trường xuất hiện xung quanh một chỗ có tia lửa điện
Bài 4: Sóng điện từ và sóng cơ học không có cùng tính chất nào sau đây?
A mang theo năng lượng
B chỉ truyền được trong các môi trường vật chất có tính đàn hồi
C có tính phản xạ, khúc xạ, giao thoa
D tốc độ truyền sóng phụ thuộc môi trường
Bài 5: Hãy chọn phát biểu đúng?
A Điện từ trường do một tích điểm dao động sẽ lan truyền trong không gian dưới dạng sóng
B Điện tích dao động không thể bức xạ sóng điện từ
C Vận tốc của sóng điện từ trong chân không nhỏ hơn nhiều vận tốc ánh sáng trong chân không
D Tần số của sóng điện từ chỉ bằng nửa tần số dao động của điện tích
Trang 6Bài 6: Phát biểu nào sai khi nói về sóng điện từ?
A Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên theo thời gian
B Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn dao động lệch pha nhau 2
C Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì
D Sóng điện từ dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến
Bài 7: Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào sai?
A Trong quá trình truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ luôn cùng phương
B Sóng điện từ truyền được trong môi trường vật chất và trong chân không
C Trong chân không, sóng điện từ lan truyền với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng
D Sóng điện từ bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường
Bài 8: Tìm phát biểu sai về sóng điện từ:
A Sóng điện từ mang năng lượng
B Sóng điện từ có đầy đủ các tính chất như sóng cơ học: phản xạ, khúc xạ, giao thoa
C Sóng điện từ là sóng ngang
D Giống như sóng cơ học, sóng điện từ cần môi trường vật chất đàn hồi để lan truyền
Bài 9: Tính chất nào sau đây của sóng điện từ là chưa đúng?
A Sóng điện từ có thể giao thoa với nhau
B Sóng điện từ lan truyền với vận tốc ánh sáng
C Trong quá trình lan truyền sóng, vectơ B và vectơ E luôn luôn trùng phương nhau và vuông góc với
phương truyền
D Truyền được trong mọi môi trường vật chất và trong cả môi trường chân không
Bài 10: Chọn câu có nội dung sai?
A Sóng điện từ là sóng ngang
B Cũng giống như sóng cơ học, sóng điện từ truyền được trong mọi môi trường vật chất, kể cả chân không
C Khi truyền đi trong không gian sóng điện từ mang năng lượng
D Vận tốc sóng điện từ trong chân không là 300.000km s
Bài 11: Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của sóng điện từ khi truyền đi luôn:
A Dao động lệch pha nhau 2 B Dao động lệch pha nhau 4
C Dao động ngược pha D Dao động cùng pha
Bài 12: Chọn phát biểu đúng:
A Trong sóng điện từ, dao động điện trường trễ pha 2 so với dao động từ trường
Trang 7C Xung quanh một dòng điện không đổi D Xung quanh một ống dây điện
Bài 15: Chọn phát biểu đúng
A Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn dao động cùng pha
B Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường dao động ngược pha nhau
C Tại mỗi điểm trên phương truyền sóng, dao động của điện trường cùng pha với dao động của từ trường
D Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường dao động vuông pha nhau
Bài 16: Điện trường xoáy không có đặc điểm nào dưới đây?
A Không tách rời điện trường với điện từ trường
B Các đường sức không khép kín
C Làm phát sinh từ trường biến thiên
D Khi lan truyền vectơ cường độ điện trường E luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ B
Bài 17: phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Điện từ trường biến thiên theo thời gian lan truyền trong không gian dưới dạng sóng Đó là sóng điện từ
B Sóng điện từ lan truyền với vận tốc rất lớn Trong chân không, vận tốc đó bằng 8
3.10 m s
C Sóng điện từ mang năng lượng Bước sóng càng nhỏ thì năng lượng của sóng điện từ càng lớn
D Sóng điện từ là sóng ngang Trong quá trình lan truyền sóng điện từ thì điện trường biến thiên và từ trường
biến thiên dao động cùng phương và cùng vuông góc với phương truyền sóng
Bài 18: Tìm kết luận sai
A Trong sóng điện từ thì dao động điện trường và từ trường tại một điểm luôn cùng pha
B Sóng điện từ mang năng lượng
C Véc tơ cường độ điện trường và cảm ứng từ trong sóng điện từ cùng phương và vuông góc với phương
truyền sóng
D Sóng điện từ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường nó bị khúc xạ như sóng ánh sáng
Bài 19: Chọn phát biểu đúng khi nói về sóng điện từ:
A Sóng điện từ là sóng dọc nhưng có thể lan truyền trong chân không
B Sóng điện từ là sóng ngang có thể lan truyền trong mọi môi trường kể cả chân không
C Sóng điện từ chỉ lan truyền trong chất khí và khi gặp các mặt phẳng kim loại nó bị phản xạ
D Sóng điện từ là sóng cơ học
Bài 20: Hệ thống phát thanh gồm:
A Ống nói, dao động cao tần, biến điệu, khuyếch đại cao tần, ăngten phát
B Ống nói, dao động cao tần, tách sóng, khuyếch đại âm tần, ăngten phát
C Ống nói, dao động cao tần, chọn sóng, khuyếch đại cao tần, ăngten phát
D Ống nói, chọn sóng, tách sóng, khuyếch đại âm tần, ăngten phát
Bài 21: Nguyên tắc của việc thu sóng điện từ dựa vào:
A hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC
B hiện tượng bức xạ sóng điện từ của mạch dao động hở
C hiện tượng giao thoa sóng điện từ
D hiện tượng hấp thụ sóng điện từ của môi trường
Bài 22: Biến điệu sóng điện từ là gì?
Trang 8A Làm tăng tần số sóng cần truyền đi xa
B Trộn sóng điện từ tần số âm với sóng điện từ cao tần
C Làm cho biên độ sóng điện từ tăng lên
D Biến đổi sóng cơ thành sóng điện từ
Bài 23: Điều nào sau đây là sai khi nói về sự phát và thu sóng điện từ
A Để phát sóng điện từ, người ta mắc phối hợp một máy phát điện với một ăng ten
B Để phát sóng điện từ, người ta mắc phối hợp một máy phát dao động điều hòa với một ăng ten
C Để thu sóng điện từ, người ta mắc phối hợp một ăng ten với một mạch dao động LC
D Trong máy thu, sự chọn sóng là sự điều chỉnh để dao động riêng của mạch LC có tần số bằng tần số của
sóng điện từ do đài phát (cộng hưởng)
Bài 24: Trong sơ đồ khối của một máy thu thanh vô tuyến điện không có bộ phận nào dưới đây?
A mạch biến điệu B mạch tách sóng C mạch khuếch đại D mạch phát dao động cao tần
Bài 25: Trong các loại sóng vô tuyến thì:
A sóng ngắn bị tầng điện li hấp thụ mạnh B Sóng trung truyền tốt vào ban ngày,
C Sóng dài truyền tốt trong nước D sóng cực ngắn phản xạ tốt ở tầng điện li
Bài 26: Trong thông tin vũ trụ người ta thường dùng sóng:
A Sóng ngắn vì bị tầng điện li phản xạ B Vô tuyến cực ngắn vì có năng lượng lớn
C Vô tuyến cực dài vì năng lượng sóng lớn D Sóng trung vì bị tầng điện li phản xạ
Bài 27: Trong mạch chọn sóng vô tuyến, khi chọn được sóng thì xảy ra hiện tượng:
A Giao thoa B Phản xạ sóng C cộng hưởng D Tổng hợp sóng
Bài 28: Chọn phát biểu sai khi nói về sóng vô tuyến?
A Sóng dài thường dùng trong thông tin dưới nước
B Sóng ngắn có thể dùng trong thông tin vũ trụ vì truyền đi rất xa
C Sóng trung có thể truyền xa trên mặt đất vào ban đêm
D Sóng cực ngắn phải cần các trạm trung chuyển trên mặt đất hay vệ tinh để có thể truyền đi xa trên mặt đất
Bài 29: Đối với một máy thu vô tuyến không cần có bộ phận nào sau đây?
A Máy thu sóng điện từ B Mạch tách sóng
C Mạch biến điệu D Mạch khuếch đại
Bài 30: Sóng điện từ có tần số f 2, 5MHz truyền trong thủy tinh có chiết suất n1, 5 thì có bước sóng
là:
ĐÁP ÁN PHẦN LUYỆN TẬP
Trang 9Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh tiếng
I.Luyện Thi Online
dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II.Khoá Học Nâng Cao và HSG
lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí
