Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 24: Sóng điện từ

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

A. Khi một điện tích điểm dao động thì sẽ có điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng

B. Điện tích dao động không thể bức xạ ra sóng điện từ .

C. Tốc độ của sóng điện từ trong chân không nhỏ hơn nhiều lần so với tốc độ ánh sáng trong chân không.

D. Tần số của sóng điện từ bằng nửa tần số của điện tích dao động.

Phương pháp giải

Khi một điện tích điểm dao động thì sẽ có điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng

Hướng dẫn giải

- Phát biểu A là đúng về sóng điện từ.

- Chọn đáp đáp án A.

Trong quá trình lan truyền sóng điện từ, vectơ \(\vec B\) và vectơ \(\vec E\) luôn luôn

A. Trùng phương với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.

B. Dao động cùng pha.

C. Dao động ngược pha.

D. Biến thiên tuần hoàn theo không gian, không tuần hoàn theo thời gian.

Phương pháp giải

 Khi lan truyền sóng điện từ, vectơ \(\vec B\) và vectơ \(\vec E\) luôn luôn dao động cùng pha

Hướng dẫn giải

- Trong quá trình lan truyền sóng điện từ, vectơ \(\vec B\) và vectơ \(\vec E\) luôn luôn dao động cùng pha.

- Chọn đáp án B.

Tại hai điểm A, B cách nhau 1 km đặt hai anten phát sóng điện từ giống hệt nhau. Mỗi người cầm một máy thu sóng di chuyển trên đoạn thẳng AB. Hỏi tín hiệu thu được trong khi di chuyển, ở các vị trí có như nhau không ? Tại sao ?

Phương pháp giải

Vì có hiện tượng giao thoa nên tín hiệu thu được có lúc cực đại, có lúc cực tiểu

Hướng dẫn giải

Không, vì tín hiệu thu được trong khi di chuyển trên đường thẳng AB có lúc cực đại, có lúc cực tiểu vì có hiện tượng giao thoa.

Trong hình 24.4 SGK,các vectơ nằm ngang biểu thị vận tốc truyền sóng điện từ, các vectơ thẳng đứng biểu thị cường độ điện trường. Hãy vẽ các vectơ cảm ứng từ tương ứng theo đường nét đứt.

Phương pháp giải

Dùng quy tắc đinh ốc: ta quay cái đinh ốc cho tiền theo chiều truyền sóng (chiều vectơ vận tốc v) thì vectơ \(\vec E\) sẽ quay đến \(\vec B\). Suy ra ở trường hợp bên trái và bên phải vectơ \(\vec B\) đều hướng vào trong trang giấy.

Hướng dẫn giải

Quan sát bốn thí nghiệm a), b), c) và d) về tính chất của sóng điện từ (Hình 24.4), hãy dự đoán và giải thích mục đích riêng của mỗi thí nghiệm

Phương pháp giải

Vận dụng các tính chất của sóng điện từ:

- Mang năng lượng

- Tuân theo các quy luật truyền thẳng, phản xạ và khúc xạ

- Tuân theo các quy luật giao thoa, nhiễu xạ

Hướng dẫn giải

a) Kiểm tra tính truyền thẳng của sóng điện từ nếu anten thu có phương truyền thẳng đứng thì thu được tín hiệu mạnh, còn anten thu đặt nằm ngang, tín hiệu thu được rất yếu.

b) Đặt nguồn sóng và anten thu ở cùng một bên vật có bề mặt nhẵn nhằm kiểm tra về tính phản xạ của sóng điện từ và nội dung định luật phản xạ.

c) Đặt nguồn sóng và anten thu ở 2 bên lăng kính nhằm kiểm tra sự khúc xạ của sóng điện từ qua lăng kính và nội dung của định luật khúc xạ.

d) Đặt nguồn sóng trước 2 khe hẹp và nhiều anten thu ở phía sau nhằm kiểm tra sự giao thoa của 2 sóng điện từ kết hợp và xác định vị trí của các vân cực đại và vân cực tiểu.