Ôn tập lý thuyết phần sóng điện từ

Các loại sóng vô tuyến : sóng dài,sóng trung,sóng cực ngắn bị các phân tử không khí trong khí quyển hấp thụ rất mạnh nên các sóng này không thể truyền đi xa,khoảng cách tối đa của sự truyền sóng này là từ vài km đến chục km.Sóng ngắn vô tuyến cũng bị không khí hấp thụ mạnh,tuy nhiên trong một số vùng tương đối hẹp (tầng điện li),các sóng ngắn hầu như không bị hấp thụ.

VÍ DỤ

Ví dụ 1 : 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. Vecto cường độ điện trường   và cảm ứng từ   cùng phương và cùng độ lớn.

B. Điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì.

C. Tại mỗi điểm của không gian,điện trường và từ trường luôn luôn dao động lệch pha nhau $\frac{\pi}{2}$

D. Tại mỗi điểm của không gian,điện trường và từ trường luôn luôn dao động ngược pha.

Hướng dẫn giải : 

A sai vì ecto cường độ điện trường   và cảm ứng từ    có phương vuông góc với nhau.

C,D sai vì Tại mỗi điểm của không gian điện trường và từ trường luôn luôn dao động cùng pha.

Chọn đáp án B.

Ví dụ 2 : Chọn kết luận sai khi nói về dao động và sóng điện từ ? 

A. Để duy trì dao động của mạch LC,chỉ cần mắc thêm nguồn điện xoay chiều vào mạch.

B. Không có sự tồn tại riêng biệt của điện trường biến thiên và từ trường biến thiên theo thời gian.

C. Trong mạch dao động tự do LC,điện trường và từ trường biến thiên vuông pha.

D. Sóng điện từ là sóng ngang.

Hướng dẫn giải :

Chọn đáp án A

Vì Khi mắc thêm nguồn điện xoay chiều vào mạch dao động LC thì tạo ra trong mạch một dao động cưỡng bức. Để duy trì dao động của mạch LC,ta phải bù đủ và đúng phần năng lượng bị tiêu hao trong mỗi chu kì. Ta có thể dùng tranzito để điều khiển việc bù năng lượng từ pin cho khung dao động LC ăn nhịp với từng chu kì của mạch.

Ví dụ 3 : Sóng điện từ và sóng cơ học không có chung tính chất nào sau đây ?

A. Có thể phản xạ,nhiễu xạ và giao thoa.

B. Truyền được trong không khí.

C. Mang năng lượng.

D. Truyền được trong chân không.

Hướng dẫn giải : 

-Sóng điện từ và sóng cơ học đều mang năng lượng,có thể phản xạ,nhiễu xạ,giao thoa và đều truyền được trong không khí.

-Sóng điện từ truyền được trong chân không,còn sóng cơ không truyền được trong chân không

Chọn đáp án D.

Ví dụ 4 : Khi sóng âm và sóng điện từ truyền từ nước vào không khí thì :

A. Bước sóng của sóng âm tăng,bước sóng của sóng điện từ giảm.

B. Bước sóng của sóng âm và bước sóng của sóng điện từ đều tăng.

C. Tốc độ truyền sóng âm và bước sóng của sóng điện từ đều giảm.

D. Bước sóng của sóng âm giảm,bước sóng của sóng điện từ tăng.

Hướng dẫn giải : 

Khi sóng âm và sóng điện từ truyền từ nước vào không khí thì tần số f không thay đổi.

*Đối với sóng âm :

-Tốc độ truyền âm nhanh nhất trong chất rắn rồi đến trong chất lỏng và chậm nhất trong chất khí.Do đó,khi sóng âm truyền từ nước vào không khí thì tốc độ truyền âm giảm.

$\lambda =\frac{v}{f}$ ⇒Bước sóng của sóng âm giảm.

*Đối với sóng điện từ :

-Tốc độ truyền sóng điện từ trong nước : $v=\frac{c}{n}$ với n là chiết suất của nước.Vì n>1 ⇒ v<>

$\lambda =\frac{v}{f}$ ⇒ Bước sóng của sóng điện từ tăng.

Chọn đáp án D.

Ví dụ 5 : Có 3 electron chuyển động :

1. Chuyển động thẳng đều.

2. Chuyển động tròn đều.

3. Chuyển động thẳng biến đổi đều.

Electron nào sẽ bức xạ sóng điện từ?

A. 3.

B. 2,3.

C. 1,2,3.

D. Cả 3 đều không bức xạ.

Hướng dẫn giải :

-Xung quang electron có điện trường.Khi điện tích chuyển động có gia tốc thì điện trường đó sẽ biến thiên theo thời gian và sinh ra từ trường biến thiên.Sự biến đổi qua lại giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên có thể lan truyền trong không gian dưới dạng sóng điện từ.Vì thế : Khi electron này chuyển động thẳng đều a=0 nên electron này không bức xạ sóng điện từ.Khi electron chuyển động tròn đều hoặc thẳng biến đổi đều : a khác 0 nên các electron này bức xạ sóng điện từ.

Chọn đáp án B.

BÀI TẬP

Bài tập 1 :  Ở Trường Sa,để có thể xem các chương trình truyền hình phát sóng qua vệ tinh,người ta dùng anten thu sóng trực tiếp từ vệ tinh,qua bộ xử lí tín hiệu rồi đưa đến màn hình.Sóng điện từ mà anten thu trực tiếp từ vệ tinh thuộc loại :

A. sóng trung.

B. sóng ngắn.

C. sóng dài.

D. sóng cực ngắn.

Hướng dẫn giải : Sóng cực ngắn không bị tầng điện li phản xạ mà đi xuyên qua tầng điện li,có khả năng truyền đi rất xa theo đường thẳng nên được dùng để thông tin liên lạc vũ trụ,truyền thông qua vệ tinh ⇒Sóng điện từ mà anten thu được qua vệ tinh thuộc loại sóng cực ngắn.

Chọn đáp án D.

Bài 2 : Một mạch dao động điện từ có tần số f=0,6 MHz.sóng điện từ do mạch này phát ra trong chân không là :

A. sóng trung.

B. sóng ngắn.

C. sóng dài.

D. sóng cực ngắn.

Hướng dẫn giải : Chọn đáp án C.

$\lambda =\frac{c}{f}=500$ m

Bài 3 : Sóng điện từ :

A. là sóng dọc và truyền được trong chân không.

B. là sóng ngang và truyền được trong chân không.

C. là sóng dọc và không truyền được trong chân không.

D.là sóng ngang và không truyền được trong chân không.

Hướng dẫn giải : Chọn đáp án B.

Bài 4 : Sóng trung là sóng có đặc điểm : 

A. ít bị nươc hấp thụ nên dùng để thông tin dưới nước.

B. không bị tầng điện li hấp thụ hoặc phản xạ.

C. đi xuyên qua tầng điện li.

D. ban ngày bị tầng điện li hấp thụ mạnh,ban đêm bị tầng điện li phản xạ.

Hướng dẫn giải : Chọn đáp án D.

Bài 5 : Để duy trì dao động điện từ trong mạch dao động LC với tần số dao động riêng của nó,người ta  :

A. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp một chiều.

B. Giảm khả năng bức xạ sóng điện từ của mạch.

C. Cung cấp cho mạch phần năng lượng bằng phần năng lượng đã mất sau mỗi chu kỳ.

D. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều.

Hướng dẫn giải : Chọn đáp án C.

Bài 6 :  Liên lạc vô tuyến điện bằng sóng cực ngắn của trung tâm điều khiển bay và các con tàu vũ trụ trên quỹ đạo của chúng được thực hiện nhờ vào tính chất nào sau đây của tầng điện li?

A. Tầng điện li làm khúc xạ sóng cực ngắn.

B. Tầng điện li phản xạ sóng cực ngắn.

C. Tầng điện li cho sóng cực ngắn đi qua.

D. Tầng điện li hấp thụ sóng cực ngắn.

Hướng dẫn giải : Chọn đáp án C.

Bài 7 :  Sóng điện từ có tần số 10 MHz truyền trong chân không với bước sóng là :

A. 30m.

B. 6m.

C. 80m.

D. 3m.

Hướng dẫn giải : 

$\lambda =\frac{c}{f}=\frac{3.10^{8}}{10.10^{6}}=30$ m 

Chọn đáp án A.

Bài 8 :  Khi nói về sóng điện từ,phát biểu nào sau đây là sai?

A. Sóng điện từ là sóng ngang.

B. Sóng điện từ lan truyền trong chân không với tốc độ c=3.10⁵ km/s.

C. Sóng điện từ bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường.

D. Sóng điện từ chỉ truyền được trong môi trường vật chất đàn hồi.

Hướng dẫn giải :

Sóng điện từ truyền được trong tất cả môi trường nên đáp án D sai.

Chọn đáp án D.

Bài 9 :  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 môi trường chân không.

C. Trong quá trình truyền sóng điện từ,vecto cường độ điện trường và vecto cảm ứng từ cùng phương.

D. Trong chân không sóng điện từ lan truyền với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng.

Hướng dẫn giải : Chọn đáp án C.

Bài 10 : Sóng điện từ

A. Có thành phần điện trường và thành phần từ trường tại một điểm dao động cùng phương.

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 vuông pha.

D. Có thành phần điện trường và thành phần từ trường tại mọi điểm dao động cùng pha.

Hướng dẫn giải : Chọn đáp án B.