Sóng điện từ Hocmai.vn là tài liệu của thầy Đỗ Ngọc Hà biên soạn rất bài bản, bao quát các dạng bài sẽ ra trong đề thi ĐH những năm gần đây. Tài liệu gồm nhiều bài tập và lời giải chi tiết phù hợp dễ hiểu với mọi đối tượng ôn thi ĐH
Trang 11 Mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên, điện từ trường:
Tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì tại
đó xuất hiện điện trường xoáy (Điện trường xoáy là điện
trường có đường sức khép kín)
Xung quanh khoảng không gian có điện trường biến thiên xuất hiện từ trường
Điện từ trường: Là một trường thống nhất gồm hai yếu tố: điện trường biến thiên và từ trường biến thiên Không bao giờ
có sự tồn tại riêng biệt của điện trường và từ trường
2 Sóng điện từ:
a) Định nghĩa sóng điện từ: Là một điện từ trường biến thiên (hay một dao động điện từ) lan truyền trong không gian b) Các đặc điểm và tính chất của sóng điện từ:
— Truyền trong mọi môi trường vật chất và truyền trong cả chân không
— Trong chân không sóng điện từ truyền đi với tốc độ bằng tốc độ ánh
sáng: c = 3.108m/s
f
— Hai thành phần của sóng điện từ là E (điện trường biến thiên) và B
(từ trường biến thiên) luôn biến thiên cùng tần số, cùng pha và trong hai
mặt phẳng vuông góc với nhau
— Sóng điện từ là sóng ngang: E B v và theo thứ tự tạo thành tam
diện thuận
— Sóng điện từ tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ như ánh sáng
— Sóng điện từ mang năng lượng, nhờ đó khi sóng điện từ truyền đến anten sẽ làm cho các electron tự do trong anten dao động
— Khi truyền từ môi trường này vào môi trường khác thì tần số f của sóng điện từ không đổi, còn v và λ biên thiên tỉ lệ thuận
(ĐH-2008): Đối với sự lan truyền sóng điện từ thì
A vectơ cường độ điện trường E cùng phương với phương truyền sóng còn vectơ cảm ứng từ B vuông góc với vectơ cường
độ điện trường E
B vectơ cường độ điện trường E và vectơ cảm ứng từ B luôn cùng phương với phương truyền sóng
C vectơ cường độ điện trường E và vectơ cảm ứng từ B luôn vuông góc với phương truyền sóng
BÀI 6.7: SÓNG ĐIỆN TỪ
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG)
Giáo viên: Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng Các bài tập trong tài liệu này được biên soạn kèm theo bài giảng “Sóng điện từ” Khóa học Luyện thi THPT quốc gia PEN - C: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Phạm Văn Tùng)” tại website Hocmai.vn để giúp các Bạn kiểm tra, củng cố lại các kiến thức được giáo viên truyền đạt trong bài giảng tương ứng Để sử dụng hiệu quả, Bạn cần học trước bài giảng “Sóng điện từ” sau đó làm đầy đủ các bài tập trong tài liệu này
LÍ THUYẾT
VẬN DỤNG
Trang 2Trong các hình sau, hình nào diễn tả đúng phương và chiều của cường độ điện trường E, cảm ứng từ B và tốc độ truyền sóng v của một sóng điện từ
Hướng dẫn
— Theo quy tắc bàn tay trái (Thầy Tùng) Chọn A
(ĐH-2012): Tại Hà Nội, một máy đang phát sóng điện từ Xét một phương truyền có phương thẳng đứng hướng lên Vào thời điểm t, tại điểm M trên phương truyền, vectơ cảm ứng từ đang có độ lớn cực đại và hướng về phía Nam Khi đó vectơ cường độ điện trường có
Hướng dẫn
— Theo tính chất của sóng điện từ: E B v và E,B luôn cùng pha E có độ lớn cực đại
Một sóng điện từ đang truyền từ một đài phát sóng ở Nam Định đến máy thu tại Giao Thủy Tại điểm A có sóng truyền về hướng Bắc, ở một thời điểm nào đó, khi cường độ điện trường là 4 V/m và đang có hướng Đông thì cảm ứng từ là B Biết cường độ điện trường cực đại là 10V/m và cảm ứng từ cực đại là 0,15T Cảm ứng từ B có hướng và độ lớn lần lượt là
Hướng dẫn
— Theo tính chất của sóng điện từ: E B v và E,B luôn cùng pha
Một sóng điện từ truyền trong chân không với bước sóng λ = 150 m, cường độ điện trường cực đại và cảm ứng từ cực đại của sóng lần lượt là E0 và B0 Tại thời điểm nào đó cường độ điện trường tại một điểm trên phương truyền sóng có giá trị 0
E
2 và đang tăng Lấy c =3.108 m/s Sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì cảm ứng từ tại điểm đó có độ lớn bằng B0
2 ?
A
7
5.10
3
7
5.10 12
1,25.10 s D
7
5.10 6
s
Hướng dẫn
8
150
T 5.10 s
c 3.10
e ;e b ;b
t 10 s
3 3
Trang 3BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: (CĐ-2010): Sóng điện từ
A là sóng dọc hoặc sóng ngang
B là điện từ trường lan truyền trong không gian
C có thành phần điện trường và thành phần từ trường tại một điểm dao động cùng phương
D không truyền được trong chân không
Câu 2: Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào sau đây sai?
Câu 3: (CĐ-2007): Sóng điện từ và sóng cơ học không có chung tính chất nào dưới đây?
Câu 4: (ĐH-2011): Tốc độ truyền sóng điện từ
A phụ thuộc vào cả môi trường truyền sóng và tần số của nó
B phụ thuộc vào môi trường truyền sóng nhưng không phụ thuộc vào tần số của nó
C không phụ thuộc vào môi trường truyền sóng nhưng phụ thuộc vào tần số của nó
D trong chân không, sóng điện từ có tần số khác nhau thì tốc độ truyền sóng khác nhau
Câu 5: (ĐH-2011): Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
A Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó có thể bị phản xạ và khúc xạ
B Sóng điện từ truyền được trong chân không
C Sóng điện từ là sóng ngang nên nó chỉ truyền được trong chất rắn
D Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn đồng pha với nhau
Câu 6: Phát biểu nào sau đây về tính chất của sóng điện từ là sai?
A Sóng điện từ là sóng ngang
B Sóng điện từ lan truyền với tốc độ như nhau trong các môi trường khác nhau
C Sóng điện từ tuân theo quy luật phản xạ, khúc xạ, giao thoa
D Sóng điện từ mang năng lượng
Câu 7: Phát biểu nào sau đây là Sai về sóng điện từ?
A Có thể truyền qua nhiều loại vật liệu
B Tần số lớn nhất khi truyền trong chân không
C Có thể bị phản xạ khi gặp các bề mặt
D Tốc độ truyền trong các môi trường khác nhau thì khác nhau
Câu 8: (CĐ-2007): Sóng điện từ là quá trình lan truyền của điện từ trường biến thiên, trong không gian Khi nói về quan
hệ giữa điện trường và từ trường của điện từ trường trên thì kết luận nào sau đây là đúng?
A Véctơ cường độ điện trường và cảm ứng từ cùng phương và cùng độ lớn
B Tại mỗi điểm của không gian, điện trường và từ trường luôn luôn dao động ngược phA
C Tại mỗi điểm của không gian, điện trường và từ trường luôn luôn dao động lệch pha nhau π/2
D Điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì
Câu 9: (ĐH-2007): 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 π/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
Câu 10: (CĐ-2008): Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào dưới đây là 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
Câu 11: (ĐH-2008): Đối với sự lan truyền sống điện từ thì
A vectơ cường độ điện trường E cùng phương với phương truyền sóng còn vectơ cảm ứng từ B vuông góc với vectơ cường độ điện trường E
B vectơ cường độ điện trường E và vectơ cảm ứng từ B luôn cùng phương với phương truyền sóng
C vectơ cường độ điện trường E và vectơ cảm ứng từ B luôn vuông góc với phương truyền sóng
D vectơ cảm ứng từ B cùng phương với phương truyền sóng còn vectơ cường độ điện trường E vuông góc với vectơ cảm ứng từ B
Câu 12: (CĐ-2009): Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào dưới đây là sai?
Trang 4Câu 13: (CĐ-2009): Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào dưới đây là sai?
A Sóng điện từ bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường
B Sóng điện từ truyền được trong môi trường vật chất và trong chân không
C Trong quá trình truyền sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ luôn cùng phương
D Trong chân không, sóng điện từ lan truyền với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng
Câu 14: (ĐH-2009): Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
A Sóng điện từ là sóng ngang
B Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ
C Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn cùng phương với vectơ cảm ứng từ
D Sóng điện từ lan truyền được trong chân không
Câu 15: (CĐ-2011): Khi nói về điện từ trường, phát biểu nào sau đây sai?
A Trong quá trình lan truyền điện từ trường, vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ tại một điểm luôn vuông góc với nhau
B Điện trường và từ trường là hai mặt thể hiện khác nhau của một trường duy nhất gọi là điện từ trường
C Điện từ trường không lan truyền được trong điện môi
D Nếu tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì tại đó xuất hiện điện trường xoáy
Câu 16: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
A Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn vuông pha với nhau
B Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó có thể bị phản xạ và khúc xạ
C Sóng điện từ là sóng ngang
D Sóng điện từ truyền được trong chân không
Câu 17: (ĐH-2012): Trong sóng điện từ, dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn
4
2
Câu 18: Một sóng điện từ truyền trong chân không với bước sóng λ = 150 m, cường độ điện trường cực đại và cảm ứng từ
cực đại của sóng lần lượt là E0 và B0 Tại thời điểm nào đó cường độ điện trường tại một điểm trên phương truyền sóng có giá trị E0
2 và đang tăng Lấy c =3.108 m/s Sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì cảm ứng từ tại điểm đó có độ lớn bằng B0
2 ?
A
7
5.10
3
7
5.10 12
1,25.10 s D
7
5.10 6
s
Câu 19: (ĐH-2012): Tại Hà Nội, một máy đang phát sóng điện từ Xét một phương truyền có phương thẳng đứng hướng
lên Vào thời điểm t, tại điểm M trên phương truyền, vectơ cảm ứng từ đang có độ lớn cực đại và hướng về phía Nam Khi đó vectơ cường độ điện trường có
Câu 20: Tại đài truyền hình Hà Nội có một máy phát sóng điện từ Xét một phương truyền nằm ngang, hướng từ Tây sang
Đông Gọi M là một điểm trên phương truyền đó Ở thời điểm t, véc tơ cường độ điện trường tại M có độ lớn cực đại và hướng từ trên xuống Khi đó vectơ cảm ứng từ tại M có
Câu 21: Tại một điểm trên trái đất có sóng điện từ truyền qua Tại đó véc tơ cường độ điện trường E hướng thẳng đứng từ
dưới lên, véc tơ cảm ứng từ B nằm ngang hướng từ Nam đến Bắc Hướng truyền sóng điện từ có chiều
Câu 22: Một sóng điện từ đang truyền từ một đài phát sóng ở Hà Nội đến máy thu Tại điểm A có sóng truyền về hướng
Bắc, ở một thời điểm nào đó, khi cường độ điện trường là 4 V/m và đang có hướng Đông thì cảm ứng từ là B Biết cường
độ điện trường cực đại là 10V/m và cảm ứng từ cực đại là 0,15T Cảm ứng từ B có hướng và độ lớn lần lượt là
Trang 5ĐÁP ÁN