17 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Sóng điện từ

Câu 1:

Thực hiện thí nghiệm giao thoa với nguồn phát sóng vô tuyến có bước sóng λ qua hai khe S₁, S₂. Một máy dò sóng vô tuyến di chuyển từ điểm O theo hướng mũi tên như hình vẽ. Tín hiệu được phát hiện giảm khi bộ phát hiện di chuyển từ O đến X và bằng 0 khi nó ở vị trí điểm X, sau đó bắt đầu tăng khi tiếp tục di chuyển máy dò ra xa X. Phương trình nào xác định đúng vị trí điểm X?

A.\[OX = \lambda \]

B. \[OX = \frac{\lambda }{2}\]

C. \[{S_2}X - {S_1}X = \lambda \]

D. \[{S_2}X - {S_1}X = \frac{\lambda }{2}\]

Xem đáp án

Tín hiệu máy thu được tại X bằng 0 lần đầu tiên → tại X là vân tối bậc 1 (k = 0)

Hiệu quang trình từ hai khe tới điểm X là:

\[{S_2}X - {S_1}X = \frac{1}{2}\lambda \]

Đáp án cần chọn là: D

Câu 2:

Một tụ điện không khí gồm có tất cả 21 bản hình tròn bán kính R = 2cm, đặt song song đối diện đan xen nhau như hình vẽ. Khoảng cách giữa hai tấm liên tiếp là d = 1mm . Mắc hai đầu tụ xoay với cuộn cảm \[L = {8.10^{ - 6}}H\]. Khung dao động này có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng là

A.3,97 m.

B.8,14 m.

C.81,44 m.

D.79,48 m.

Xem đáp án

Điện dung của tụ điện phẳng tạo bởi hai bản hình tròn đặt song song:

\[{{\rm{C}}_0} = \frac{{\varepsilon {\rm{S}}}}{{4\pi {\rm{kd}}}} = \frac{{\varepsilon .\pi {{\rm{R}}^2}}}{{4\pi {\rm{kd}}}}\]

Tụ điện gồm 21 bản hình tròn đặt song song ⇒⇒ Tụ này là hệ gồm 20 tụ điện ghép song song.

Điện dung nhỏ nhất và lớn nhất của tụ điện này là:

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{C_{min}} = {C_0} = \frac{{\varepsilon .\pi {R^2}}}{{4\pi kd}} = \frac{{1.\pi {{.0,02}^2}}}{{4\pi {{.9.10}^9}{{.1.10}^{ - 3}}}} = {{1,1.10}^{ - 11}}(C)}\\{{C_{max}} = 20.{C_0} = {{20.1,1.10}^{ - 11}} = {{2,2.10}^{ - 10}}(C)}\end{array}} \right.$

Khung dao động này có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng:

\[\begin{array}{*{20}{l}}{2\pi {\rm{c}}\sqrt {{\rm{L}}{{\rm{C}}_{\min }}} \le \lambda \le 2\pi {\rm{c}}\sqrt {{\rm{L}}{{\rm{C}}_{\max }}} }\\{ \Rightarrow 2\pi {{.3.10}^8}.\sqrt {{{8.10}^{ - 6}}{{.1,1.10}^{ - 11}}} \le \lambda \le 2\pi {{.3.10}^8}.\sqrt {{{8.10}^{ - 6}}{{.2,22.10}^{ - 10}}} }\\{ \Rightarrow 17,77\left( {\rm{m}} \right) \le \lambda \le 79,48\left( {\rm{m}} \right)}\end{array}\]

Đáp án cần chọn là: D

Câu 3:

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, 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 nhau.

Xem đáp án

C - sai vì sóng điện từ truyền được trong chất rắn, lỏng, khí và chân không

Đáp án cần chọn là: C

Câu 4:

Khi nói về sóng vô tuyến phát biểu nào sau đây là sai?

A.Sóng cực ngắn không truyền được trong chân không.

B.Sóng ngắn có tần số lớn hơn tần số sóng dài cực đại.

C.Sóng cực ngắn được dùng trong thông tin vũ trụ.

D.Sóng dài được dùng để thông tin dưới nước.

Xem đáp án

A- sai vì Sóng cực ngắn là sóng điện từ =>Có thể truyền được trong chân không

Đáp án cần chọn là: A

Câu 5:

Trong các hình sau, hình nào diễn tả đúng phương và chiều của cường độ điện trường $\overrightarrow E $cảm ứng từ $\overrightarrow B $và tốc độ truyền sóng $\overrightarrow v $của một sóng điện từ?

$Trong các hình sau, hình nào diễn tả đúng phương và chiều của cường độ điện trường $\overrightarrow E $cảm ứng từ $\overrightarrow B $và tốc độ truyền sóng $\overrightarrow v $của một (ảnh 1)$

A.Hình a

B.Hình b

C.Hình c

D.Hình d

Xem đáp án

Sử dụng quy tắc bàn tay trái xác định được hình biểu diễn đúng là hình c.

Đáp án cần chọn là: C

Câu 6:

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 dao động ngược pha.

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

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

Xem đáp án

A - sai vì: Véctơ cường độ điện trường $\overrightarrow E $và véctơ cảm ứng từ $\overrightarrow B $luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. 3 véctơ $\overrightarrow E ,\overrightarrow B $, và $\overrightarrow v $tại mọi điểm tạo với nhau thành một tam diện thuận.

B, C - sai vì: Dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn đồng pha với nhau.

D - đúng

Đáp án cần chọn là: D

Câu 7:

Ngôi sao gần nhất với chúng ta, sao Nhân Mã α cách chúng ta 4,3 năm ánh sáng. Giả sử một sóng vô tuyến từ mặt đất có công suất 1,0 MV được truyền đi, cường độ tín hiệu tại sao Nhân Mã $\alpha $là

A.\[{4,8.10^{ - 23}}\,\,{\rm{W}}/{m^2}\]

B. \[{4,3.10^{ - 6}}\,\,{\rm{W}}/{m^2}\]

C. \[{4,8.10^{ - 29}}\,\,{\rm{W}}/{m^2}\]

D. \[{2,46.10^{ - 11}}\,\,{\rm{W}}/{m^2}\]

Xem đáp án

Khoảng cách từ Trái Đất đến chòm sao Nhân Mã là:

\[R = c.t = {3.10^8}.4,3.365,25.86400 \approx {4,07.10^{16}}\,\,\left( m \right)\]

Cường độ của tín hiệu tại chòm sao Nhân Mã là:

\[I = \frac{P}{{4\pi {R^2}}} = \frac{{{{1.10}^6}}}{{4\pi .{{\left( {{{4,07.10}^{16}}} \right)}^2}}} \approx {4,8.10^{ - 29}}\,\,\left( {{\rm{W}}/{m^2}} \right)\]

chọn đáp án C

Câu 8:

Mạch dao động điện từ điều hòa gồm cuộn cảm L và tụ điện C. Khi tăng độ tự cảm của cuộn cảm lên hai lần và giảm điện dung của tụ điện đi 2 lần thì tần số dao động của mạch

A. không đổi.

B. tăng 2 lần.

C. giảm hai lần.

D. tăng 4 lần

Xem đáp án

Ta có: $\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{f = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}}\\{f' = \frac{1}{{2\pi \sqrt {2L\frac{C}{2}} }} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {LC} }}}\end{array}} \right. \Rightarrow f' = f$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 9:

Mạch chọn sóng của bộ phận thu sóng của một máy bộ đàm gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm \[L = 1\mu H\;\]và một tụ điện có điện dung biến thiên từ 0,115pF đến 0,158pF. Bộ đàm này có thể thu được sóng điện từ có tần số trong khoảng:

A.từ 100MHz đến 170MHz

B.từ 170MHz đến 400MHz

C.từ 400MHz đến 470MHz

D.từ 470MHz đến 600MHz

Xem đáp án

Khi tụ điện có điện dung C₁, máy bộ đàm thu được tần số:

\[{f_1} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {L{C_1}} }} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {{{10}^{ - 6}}{{.0,115.10}^{ - 12}}} }} \approx 470000Hz = 470MHz\]

Khi tụ điện có điện dung C₂, máy bộ đàm thu được tần số:

\[{f_2} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {L{C_2}} }} = \frac{1}{{2\pi \sqrt {{{10}^{ - 6}}{{.0,158.10}^{ - 12}}} }}\,\,\,\,\,\, = 400000Hz = 400MHz\]

⇒ Bộ đàm có thể thu được sóng điện từ có tần số trong khoảng 400MHz đến 470MHz.

Đáp án cần chọn là: C

Câu 10:

Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một tụ điện có điện dung 0,1nF và cuộn cảm có độ tự cảm\[30\mu H\]. Mạch dao động trên có thể bắt được sóng vô tuyến thuộc dải:

A.Sóng trung

B.Sóng dài

C.Sóng ngắn

D.Sóng cực ngắn

Xem đáp án

Ta có:

+ Bước sóng mà mạch thu được:

\[\lambda = 2\pi c\sqrt {LC} = 2\pi {.3.10^8}\sqrt {{{0,1.10}^{ - 9}}{{.30.10}^{ - 6}}} = 103,24m\]

+ Sóng trung có bước sóng trong khoảng: 100 - 1000m.

=>Mạch dao động có thể bắt được sóng vô tuyến thuộc dải sóng trung.

Đáp án cần chọn là: A

Câu 11:

Để truyền thông tin từ vệ tinh (địa tĩnh) Vinasat của Việt Nam đến Trái Đất, ta sử dụng sóng điện từ. Biết khoảng cách từ vệ tinh đến trạm thu phát sóng trên mặt đất là 35786 km. Lấy tốc độ ánh sáng trong không khí là 3.10⁸m/s. Thời gian sóng điện từ được truyền từ vệ tinh đến trạm thu phát sóng là:

A. 1,19.10⁻¹s

B.1,19.10⁻⁴s

C. 3,3.10⁻²s

D.3,31.10−5s

Xem đáp án

Thời gian sóng điện từ được truyền từ vệ tinh đến trạm thu phát sóng là:

\[t = \frac{s}{v} = \frac{{35786000}}{{{{3.10}^8}}} = {1,19.10^{ - 1}}s\]

Đáp án cần chọn là: A

Câu 12:

Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm một cuộn cảm có độ tự cảm \[5\mu H\]và tụ điện có điện dung biến thiên. Tính điện dung của tụ khi máy được điều chỉnh để thu sóng có bước sóng 31m. Biết rằng tần số dao động riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu để có cộng hưởng. Lấy c = 3.10⁸m/s

A.54pF

B.54nF

C.5,4.10^-14F

D.5,4.10^-8F

Xem đáp án

Ta có:

\[\lambda = 2\pi c\sqrt {LC} \to C = \frac{{{\lambda ^2}}}{{4{\pi ^2}{c^2}L}} = \frac{{{{31}^2}}}{{4{\pi ^2}{{({{3.10}^8})}^2}{{.5.10}^{ - 6}}}} = {5,4.10^{ - 11}}F\]

Đáp án cần chọn là: A

Câu 13:

Một mạch dao động LC lí tưởng với q là điện tích trên tụ, I là dòng điện tức thời trong mạch. Đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của q²vào i²như hình vẽ. Bước sóng mà mạch thu được trong không khí là

A.\[3\pi {.10^3}\,\,m\]

B. \[3\pi {.10^3}\,\,cm\]

C. \[6\pi {.10^3}\,\,cm\]

D. \[6\pi {.10^3}\,\,m\]

Xem đáp án

Từ đồ thị ta thấy:

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{Q_0^2 = 4{{(\mu C)}^2}}\\{{I_0} = 0,04{{(A)}^2}}\end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{Q_0} = 2(\mu C)}\\{{I_0} = 0,2(A)}\end{array}} \right.$

$ \Rightarrow \omega = \frac{{{I_0}}}{{{Q_0}}} = \frac{{0,2}}{{{{2.10}^{ - 6}}}} = {1.10^5}\left( {rad/s} \right)$

Bước sóng mà mạch thu được trong không khí là:

\[\lambda = \frac{{2\pi c}}{\omega } = \frac{{2\pi {{.3.10}^8}}}{{{{1.10}^5}}} = 6\pi {.10^3}\,\,\left( m \right)\]

Đáp án cần chọn là: D

Câu 14:

.Quỹ đạo địa tĩnh là quỹ đạo tròn bao quanh Trái Đất ngay phía trên đường xích đạo. Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh quay trên quỹ đạo với vận tốc góc bằng vận tốc góc của sự tự quay của Trái Đất. Biết vận tốc dài của vệ tinh trên quỹ đạo là 3,07km/s. Bán kính Trái Đất bằng 6378km. Chu kì sự tự quay của Trái Đất là 24 giờ. Sóng điện từ truyền thẳng từ vệ tinh đến điểm xa nhất trên Trái Đất mất thời gian:

A.0,12s

B.0,16s

C.0,28s

D.0,14s

Xem đáp án

Chu kì sự tự quay của Trái Đất là:

\[T = 24h = 86400s\]

Vận tốc góc của sự tự quay của Trái Đất là:

\[{\omega _T} = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{{86400}} = \frac{\pi }{{43200}}\left( {rad/s} \right)\]

Vận tốc góc của vệ tinh bằng vận tốc góc của sự tự quay của Trái Đất:

\[{\omega _V} = {\omega _T} = \frac{\pi }{{43200}}\left( {rad/s} \right)\]

Vận tốc dài của vệ tinh trên quỹ đạo:

\[{v_V} = {\omega _V}.{R_V} = 3070\,\left( m \right)\]

⇒ Bán kính của vệ tinh so với tâm Trái Đất:

\[{R_V} = \frac{{{v_V}}}{{{\omega _V}}} = \frac{{3\,070}}{{\frac{\pi }{{43\,200}}}} = 42215,53\left( {km} \right)\]

Sóng truyền từ vệ tinh xuống Trái Đất được biểu diễn trên hình vẽ:

Quãng đường sóng điện từ truyền thẳng từ vệ tinh đến điểm xa nhất trên Trái Đất có độ dài là:

\[S = \sqrt {R_V^2 - R_T^2} = \sqrt {{{42215,53}^2} - {{6378}^2}} = 41731km\]

Thời gian truyền đi: \[t = \frac{S}{c} = \frac{{{{41731.10}^3}}}{{{{3.10}^8}}} = 0,14s\]

Đáp án cần chọn là: D

Câu 15:

.Trong thông tin liên lạc bằng sóng điện từ, sau khi trộn tín hiệu âm tần có tần số f_avới tín hiệu dao động cao tần có tần số f ( biến điệu biên độ) thì tín hiệu đưa đến ăng ten phát biến thiên tuần hoàn với tần số

A.f_avà biên độ như biên độ của dao động cao tần.

B.f và biên độ biến thiên theo thời gian và tần số bằng f_a.

C.f_avà biên độ biến thiên theo thời gian với tần số bằng f.

D.f và biên độ như biên độ của dao động âm tần.

Xem đáp án

Trong thông tin liên lạc bằng sóng điện từ, sau khi trộn tín hiệu âm tần có tần số f_avới tín hiệu dao động cao tần có tần số f ( biến điệu biên độ) thì tín hiệu đưa đến ăng ten phát biến thiên tuần hoàn với tần số f và biên độ biến thiên theo thời gian và tần số bằng f_a.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 16:

Một anten parabol, đặt tại một điểm A trên mặt đất, phát ra một sóng truyền theo phương làm với mặt phẳng ngang góc 45⁰hướng lên một vệ tinh địa tĩnh V. Coi trái đất là hình cầu, bán kính R = 6380km. Vệ tinh địa tĩnh ở độ cao 35800km so với mặt đất. Sóng này truyền từ A đến V mất thời gian:

A.0,125s

B.0,119s

C.0,169s

D.0,147s

Xem đáp án

Ta có:

Ta có: OV = OA + h = 6380 + 35800 = 42180 (km)

Theo định lí hàm cos ta có:

\[O{V^2} = O{A^2} + A{V^2} - 2{\rm{O}}A.AV.\cos \left( {{{135}^0}} \right)\]

\[ \Rightarrow {42180^2} = {6380^2} + A{V^2} - 2.\left( {\frac{{ - \sqrt 2 }}{2}} \right).6380.AV\]

\[ \Rightarrow A{V^2} + \sqrt 2 .6380.AV + {6380^2} - {42180^2} = 0\]

\[ \Rightarrow AV \approx 37500\left( {km} \right)\]

Mặt khác, ta có:

\[AV = ct \to t = \frac{{AV}}{c} = \frac{{37500.1000}}{{{{3.10}^8}}} = 0,125{\rm{s}}\]

Đáp án cần chọn là: A

Câu 17:

Một sóng điện từ truyền từ một đài phát sóng đặt ở Trường Sa đến máy thu. Biết cường độ điện trường cực đại là 10(V/m) và cảm ứng từ cực đại 0,12T. Ở một thời điểm nào đó, tại điểm A có sóng truyền về hướng Tây, khi đó cường độ điện trường là 6(V/m) và đang có hướng Nam thì cảm ứng từ là B có hướng và độ lớn là:

A.thẳng đứng xuống dưới ; 0,06T

B.thẳng đứng lên trên; 0,072T

C.thẳng đứng lên trên; 0,06T

D.thẳng đứng xuống dưới ; 0,072T

Xem đáp án

Vì E và B dao động cùng pha và theo phương vuông góc với nhau nên :

\[E = {E_0}.\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\]

\[B = {B_0}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\]

\[ \Rightarrow \frac{E}{{{E_0}}} = \frac{B}{{{B_0}}} \Rightarrow B = 0,072T\]

Ta biết trong quá trình truyền sóng điện từ, các véc tơ $\overrightarrow E ,\overrightarrow B ,\overrightarrow v $, theo thứ tự lập thành một tam diện thuận. Do đó ta vận dụng quy tắc bàn tay phải như sau: Đặt bàn tay phải sao cho ngón tay cái chỉ chiều của $\overrightarrow v $. Khi đó chiều khum của các ngón tay là chiều quay từ véc tơ $\overrightarrow E $đến véc tơ $\overrightarrow B $

→ Theo bài thì $\overrightarrow v $hướng về phía Tây, $\overrightarrow E $hướng về phía Nam $\overrightarrow B $thẳng đứng hướng lên

→ Vector B thẳng đứng hướng lên và có độ lớn 0,072T

Đáp án cần chọn là: B