Bài 7. Sóng điện từ trang 27, 28 SBT Vật lí 11 Chân trời sáng tạo

Trắc nghiệm 7.1

Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng điện từ

A. Sóng điện từ là sóng dọc, truyền được trong chân không.

B. Sóng điện tử là sóng ngang, truyền được trong chân không.

C. Sóng điện tử là sóng dọc, không truyền được trong chân không.

D. Sóng điện tử là sóng ngang, không truyền được trong chân không.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết sóng điện từ

Lời giải chi tiết:

Sóng điện từ là sóng ngang, truyền được trong chân không với vận tốc của sóng điện từ:  v = c = 3. 10⁸ m/s

Đáp án B

Trắc nghiệm 7.2

Phát biểu nào sau đây là không chính xác khi nói về sóng điện từ?

A. Sóng điện từ mang năng lượng

B. Tia hồng ngoại là sóng điện từ có bước sóng nhỏ hơn so với bước sóng của tia tử ngoại.

C. Sóng điện từ là sóng ngang

D. Tia X (tia Roentgen) là sóng điện từ có bước sóng nhỏ hơn so với bước sóng của ánh sáng nhìn thấy

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết sóng điện từ

Lời giải chi tiết:

Tia hồng ngoại là sóng điện từ có bước sóng lớn hơn so với bước sóng của tia tử ngoại.

Đáp án B

Trắc nghiệm 7.3

Sóng điện từ khi truyền từ không khí vào nước thì

A. tốc độ truyền sống tăng, bước sóng giảm.

B. tốc độ truyền sóng giảm bước sóng tăng.

C. tốc độ truyền sống và bước sóng đều tăng.

D. tốc độ truyền sống và bước sóng đều giảm

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết sóng điện từ

Lời giải chi tiết:

Sóng điện từ khi truyền từ không khí vào nước thì tốc độ truyền sóng giảm, tần số không đổi nên bước sóng cũng giảm

Đáp án D

Trắc nghiệm 7.4

Phát biểu nào dưới đây là không chính xác khi nói về sống điện từ

A. Trong quá trình truyền sóng, vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ luôn cùng phương.

B. Sóng điện tử truyền được trong môi trường vật chất và trong chân không. 

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

D. Sóng điện tử bị phản xạ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết sóng điện từ

Lời giải chi tiết:

Vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ có phương vuông góc với nhau

Đáp án A

Trắc nghiệm 7.5

Một sóng điện tử truyền theo phương thẳng đứng, chiếu từ dưới lên trên theo chiều dương của trục Oz (Hình 7.1). Tại một thời điểm xác định, vectơ cường độ điện trường hướng theo chiều dương của trục Oy. Vectơ cường độ từ trường

A. hướng ngược chiều dương của trục Oz.

B. hướng theo chiều dương của trục Ox.

C. hương ngược chiều dương của trục Ox.

D. hướng ngược chiều dương của trục Oy,

Phương pháp giải:

Quan sát đồ thị

Lời giải chi tiết:

Các vectơ \(\overrightarrow E ,\overrightarrow B \) và phương truyền sóng tạo thành một tam diện vuông thuận

Đáp án C

Tự luận 7.1

Biết tốc độ ánh sáng trong chân không là c=3.10⁸ m/s.

a) Tính bước sóng của một ảnh sáng có tần số f=6.10¹⁴ Hz.

b) Bước sóng của ánh sáng này bằng bao nhiêu khi truyền trong nước có chiết suất bằng \(\frac{4}{3}\) ?

Phương pháp giải:

Vận dụng công thức tính bước sóng

Lời giải chi tiết:

a) Bước sóng của một ánh sáng: \(\lambda  = \frac{c}{f} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{6.10}^{14}}}} = {5.10^{ - 7}}m\)

b) Bước sóng của ánh sáng khi truyền trong nước:

\({\lambda _n} = \frac{v}{f} = \frac{{\frac{c}{n}}}{f} = \frac{\lambda }{n} = \frac{{{{5.10}^{ - 7}}}}{{\frac{4}{3}}} = 3,{75.10^{ - 7}}m\)

Tự luận 7.2

Biết cường độ của vi sóng tối đa không gây nguy hiểm cho cơ thể người khi bị phơi nhiễm là 1,5 W/m2 . Một radar phát vi sóng có công suất 10 W, xác định khoảng cách tối thiểu từ người đến radar để đảm bảo an toàn cho người?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính cường độ âm

Lời giải chi tiết:

Ta có: \({I_{\max }} = \frac{P}{{4\pi r_{\min }^2}} \Rightarrow \frac{{10}}{{4\pi r_{\min }^2}} = 1,5W/{m^2} \Rightarrow {r_{\min }} = 72,8cm\)

Tự luận 7.3

Một trạm không gian đo được cường độ của bức xạ điện tử phát ra từ một ngôi sao bằng 5,0.10³ W/m² . Cho biết công suất bức xạ trung bình của ngôi sao này bằng 2,5.10²⁵ W. Giả sử ngôi sao này phát bức xạ đẳng hướng, tính khoảng cách từ ngôi sao này đến trạm không gian

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính cường độ âm

Lời giải chi tiết:

Ta có: \(I = \frac{P}{{4\pi {r^2}}} \Rightarrow \frac{{2,{{5.10}^{25}}}}{{4\pi {r^2}}} = {5.10^3}W/{m^2} \Rightarrow r = {2.10^{10}}m\)

Tự luận 7.4

Một máy phát sóng vô tuyến AM đẳng hướng trong không gian. Ở khoảng cách 30,0 km từ máy phát này, ta nhận được sóng có cường độ bằng 4,42.10^-6 W/m². Tính công suất của máy phát này

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính cường độ âm

Lời giải chi tiết:

Ta có: \(I = \frac{P}{{4\pi {r^2}}} \Rightarrow \frac{P}{{4\pi {{({{30.10}^3})}^2}}} = 4,{42.10^{ - 6}}W/{m^2} \Rightarrow P = 50kW\)

Tự luận 7.5

Hệ thống định vị toàn cầu (GPS – Global Positioning System) gồm 24 vệ tinh nhân tạo. Mỗi vệ tinh thực hiện hai vòng quay quanh Trái Đất trong một ngày ở độ cao 2,02.10⁷ m đối với mặt đất và phát tín hiệu điện từ đẳng hưởng có công suất 25 W về phía mặt đất. Một trong các tín hiệu điện từ này có tần số 1575,42 MHz. 

a) Tính cường độ tín hiệu điện tử nhận được ở trạm thu sóng tại một vị trí trên mặt đất ngay ở phía dưới một vệ tinh.

b) Trạm thu sóng nhận được tín hiệu có bước sóng bằng bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính cường độ âm

Lời giải chi tiết:

a) Ta có: \(I = \frac{P}{{4\pi {r^2}}} = \frac{{25}}{{4\pi {{(2,{{02.10}^7})}^2}}} = 4,{88.10^{ - 15}}W/{m^2}\)

Vậy cường độ tín hiệu điện tử nhận được ở trạm thu sóng tại một vị trí trên mặt đất ngay ở phía dưới một vệ tinh là 4,88.10⁻¹⁵W/m²

b) Trạm thu sóng nhận được tín hiệu có bước sóng bằng:

\(\lambda  = \frac{{{{3.10}^8}}}{{1575,{{42.10}^6}}} = 0,19m\)