SBT Vật lí 12 Bài 22: Sóng điện từ | Giải SBT Vật Lí lớp 12

69 lượt xem

Chúng tôi giới thiệu Giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 22: Sóng điện từ chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật Lí 12 Bài 22: Sóng điện từ

Bài 22.1 trang 58 SBT Vật Lí 12: Đặc điểm nào trong số các đặc điểm dưới đây không phải là đặc điểm chung của sóng cơ và sóng điện từ?

A. Mang năng lượng.

B. Là sóng ngang.

C. Bị nhiễu xạ khi gặp vật cản.

D. Truyền được trong chân không.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về sóng điện từ và sóng cơ.

Lời giải:

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

Chọn D

Bài 22.2 trang 58 SBT Vật Lí 12: Chọn phát biểu đúng.

A. Trong sóng điện từ, dao động của điện trường sớm pha $\frac{π}{2}$ so với dao động của từ trường.

B. Trong sóng điện từ, dao động của từ trường trễ pha $\frac{π}{2}$ so với dao động của điện trường.

C. Trong sóng điện từ, dao động của từ trường trễ pha $π$ so với dao động của điện trường.

D. Tại mỗi điểm trên phương truyền của sóng điện từ thì dao động của cường độ điện trường $\vec{E}$ đồng pha với dao động của cảm ứng từ $\vec{B} .$

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về sóng điện từ

Lời giải:

Tại mỗi điểm trên phương truyền của sóng điện từ thì dao động của cường độ điện trường $\vec{E}$ đồng pha với dao động của cảm ứng từ $\vec{B} .$

Chọn D

Bài 22.3 trang 58 SBT Vật Lí 12: Sóng ngắn vô tuyến có bước sóng vào cỡ

A. vài nghìn mét.

B. vài trăm mét.

C. vài chục mét.

D. vài mét.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết phân loại sóng.

Lời giải:

Sóng ngắn vô tuyến có bước sóng vào cỡ vài chục mét.

Chọn C

Bài 22.4 trang 58 SBT Vật Lí 12: Sóng điện từ có bước sóng $21 m$ thuộc loại sóng nào dưới đây?

A. Sóng dài.

B. Sóng trung.

C. Sóng ngắn.

D. Sóng cực ngắn.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết phân loại sóng điện từ

Lời giải:

Sóng ngắn có bước sóng cỡ vài chục mét

=> Sóng có bước sóng $21 m$ thuộc sóng ngắn

Chọn C

Bài 22.5 trang 58 SBT Vật Lí 12: Các chấn tử trong anten thu vô tuyến lại phải đặt song song với mặt đất vì

A. vectơ cường độ điện trường trong sóng tới nằm song song với mặt đất.

B. vectơ cảm ứng từ trong sóng tới nằm song song với mặt đất.

C. vectơ cường độ điện trường trong sóng tới nằm vuông góc với mặt đất.

D. vectơ cảm ứng từ trong sóng tới nằm vuông góc với mặt đất.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết sóng điện từ

Lời giải:

Các chấn tử trong anten thu vô tuyến lại phải đặt song song với mặt đất vì vectơ cường độ điện trường trong sóng tới nằm song song với mặt đất.

Chọn A

Bài 22.6 trang 58 SBT Vật Lí 12: Một máy hàn hồ quang hoạt động ở gần nhà bạn làm cho tivi trong nhà bạn bị nhiễu là vì

A. hồ quang điện làm thay đổi cường độ dòng điện qua tivi.

B. hồ quang điện làm thay đổi điện áp trên lưới điện.

C. hồ quang điện phát ra sóng điện từ lan tới anten của tivi.

D. một nguyên nhân khác.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết sóng điện từ

Lời giải:

Một máy hàn hồ quang hoạt động ở gần nhà bạn làm cho tivi trong nhà bạn bị nhiễu là vì hồ quang điện phát ra sóng điện từ lan tới anten của tivi.

Chọn C

Bài 22.7 trang 59 SBT Vật Lí 12: Chỉ ra phát biểu sai.

Sóng điện từ truyền từ Hà Nội đến TP. Hồ Chí Minh có thể là

A. sóng truyền thẳng từ Hà Nội đến TP. Hồ Chí Minh.

B. sóng phản xạ một lần tên tầng ion.

C. sóng phản xạ hai lần trên tầng ion.

D. sóng phản xạ nhiều lần trên tầng ion.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về sóng điện từ.

Lời giải:

A - sai vì: Sóng điện từ truyền từ Hà Nội đến TP. Hồ Chí Minh không thể là sóng truyền thẳng từ Hà Nội đến TP. Hồ Chí Minh được mà là sóng phản xạ.

Chọn A

Bài 22.8 trang 59 SBT Vật Lí 12: Thời gian kéo dài của một lần phóng điện giữa hai đám mây là $τ .$ Thời gian kéo dài của tiếng xoèn xoẹt trong máy thu thanh là $t .$ Chọn kết luận đúng.

A. $t < τ .$ B. $t = τ .$

C. $t > τ .$ D. $[\begin{array}{l} t > τ \\ t < τ \end{array} .$

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết sóng điện từ.

Lời giải:

Thời gian kéo dài của một lần phóng điện giữa hai đám mây là $τ$

Thời gian kéo dài của tiếng xoèn xoẹt trong máy thu thanh là $t$

Ta có $t > τ$

Chọn C

Bài 22.9 trang 59 SBT Vật Lí 12: Sóng vô tuyến do một đài phát thanh phát ra có bước sóng là $31 m .$

a) Sóng vô tuyến đó là sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung hay sóng dài?

b) Tính tần số của sóng đó.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về phân loại sóng điện từ

Sử dụng công thức tính tần số $f = \frac{c}{λ}$

Lời giải:

a) Sóng vô tuyến trên là sóng ngắn

b) Tần số $f = \frac{c}{λ} = {\frac{3.10}{31}}^{8} \approx 9, {67.10}^{6} (m / s)$

Bài 22.10 trang 59 SBT Vật Lí 12: Một nguồn phát sóng vô tuyến, đặt tại điểm $O,$ phát ra một sóng có tần số $10 M H z,$ biên độ $200 V / m .$

a) Tính bước sóng của sóng này. Coi tốc độ sóng bằng ${3.10}^{8} m / s .$

b) Vectơ cường độ điện trường tại $O$ có phương song song với trục $O z;$ vectơ cảm ứng từ có phương song song với trục $O x$ của một hệ trục tọa độ vuông góc $O x y z$ và có độ lớn ${2.10}^{- 4} T .$ Viết phương trình dao động của cường độ điện trường và cảm ứng từ tại $O .$ Lấy pha dao động ban đầu bằng $0.$

c) Viết phương trình truyền của sóng điện từ theo phương $O y .$ Coi như biên độ của sóng không bị thay đổi khi lan truyền.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính bước sóng $λ = \frac{c}{f}$

Sử dụng phương trình sóng gửi tới điểm bất kì cách $O$ đoạn $d$ là $x = A \cos (ω t - \frac{2 π d}{λ})$

Lời giải:

a) Bước sóng $λ = \frac{c}{f} = \frac{{3.10}^{8}}{{10.10}^{6}} = 30 (m)$

b) Tại $O$ :

$E = E_{0} \cos 2 π f t \Rightarrow E = 200 \cos ({2.10}^{7} π t) (V / m)$

$B = B_{0} \cos 2 π f t \Rightarrow B = {2.10}^{- 4} \cos ({2.10}^{7} π t) (T)$

c) Dao động của điện trường và cảm ứng từ tại một điểm $M$ bất kì theo phương $O y$ được diễn tả bằng phương trình:

$E = E_{0} \cos (2 π f t - \frac{2 π y}{λ}) \Rightarrow E = 200 \cos ({2.10}^{7} π t - \frac{2 π y}{30}) (V / m)$

$B = B_{0} \cos (2 π f t - \frac{2 π y}{λ}) \Rightarrow B = {2.10}^{- 4} \cos ({2.10}^{7} π t - \frac{2 π y}{30}) (T)$

Bài 22.11 trang 59 SBT Vật Lí 12: Một anten parabol, đặt tại một điểm

O

trên mặt đất, phát ra một sóng truyền theo phương làm với mặt phẳng nằm ngang một góc

45^{0}

hướng lên cao. Sóng này phản xạ trên tầng điện li, rồi trở lại gặp mặt đất ở điểm

M .

Hãy tính độ dài của cung

O M .

Cho bán kính Trái Đất: $R = 6400 k m .$

Tầng điện li coi như một lớp cầu ở độ cao $100 k m$ trên mặt đất.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính độ dài cung: $s = R . α$

Lời giải:

SBT Vật lí 12 Bài 22: Sóng điện từ | Giải SBT Vật Lí lớp 12 (ảnh 1)

$C$ là tâm Trái Đất

$I$ là điểm tới của sóng ở tầng điện li

$C O = R = 6400 K m$

$H I = h = 100 k m$ $C I = R + h = 6500 k m$

Xét $Δ C O I$ : $\hat{C O I} = 90^{0} + 45^{0} = 135^{0}$

Ta có:

$\begin{array}{l} \frac{C I}{\sin \hat{C O I}} = \frac{C O}{\sin \hat{C I O}} \\ \Rightarrow \sin \hat{C I O} = \frac{C O}{C I} . \sin \hat{C O I} = \frac{6400}{6500} \sin 135^{0} = 0, 69625 \\ \Rightarrow \hat{C I O} = 44, 125^{0} \end{array}$

$\hat{O C I} = 180^{0} - (135^{0} + 44, 125^{0}) = 0, 875^{0} = 0, 0153 r a d$

Giải SGK, SBT, Chuyên đề Vật Lý Lớp 12