Sóng điện từ (sóng ngắn, cực ngắn, dài, trung bình): Lý thuyết và 50 bài tập có đáp án

587

Tailieumoi.vn xin giới thiệu đến các quý thầy cô, các em học sinh đang trong quá trình ôn tập tài liệu Sóng điện từ (sóng ngắn, cực ngắn, dài, trung bình): Lý thuyết và 50 bài tập có đáp án, tài liệu bao gồm có định nghĩa, công thức tính và các dạng bài tập, giúp các em học sinh có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị cho kì thi môn Vật lí sắp tới. Chúc các em học sinh ôn tập thật hiệu quả và đạt được kết quả như mong đợi. 

Sóng điện từ (sóng ngắn, cực ngắn, dài, trung bình): Lý thuyết và 50 bài tập có đáp án

1. Sóng điện từ

-  Định nghĩa: Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.

-  Đặc điểm:

+ Sóng điện từ là sóng ngang, lan truyền được trong chân không và trong các môi trường vật chất. Tốc độ  sóng điện từ phụ thuộc vào môi trường truyền sóng; trong chân không, không khí là c=3.108 (tốc độ lớn nhất con người có thể đạt được), trong các môi trường khác, tốc độ nhỏ hơn c.

Sóng điện từ (sóng ngắn, cực ngắn, dài, trung bình): Lý thuyết và 50 bài tập có đáp án (ảnh 1)

+ Véctơ cường độ điện trường E và véctơ cảm ứng từ B luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. 3 véctơ Ê, B  và v tại mọi điểm tạo với nhau thành một tam diện thuận.

+ Dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn đồng pha với nhau.

+ Sóng điện từ tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ như ánh sáng .

+ Sóng điện từ mang năng lượng. Năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với lũy thừa bậc 4 của tần số.

2. Bảng sóng vô tuyến và ứng dụng

Loại sóng

Bước sóng

Đặc điểm

Ứng dụng
Sóng dài ≥1000m + Có năng lượng thấp+ Bị các vật trên mặt đất hấp thụ mạnh nhưng nước lại hấp thụ ít Dùng trong thông tin liên lạc dưới nước
Sóng trung 100-1000m + Ban ngày bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền đi xa được+ Ban đêm bị tầng điện li phản xạ nên truyền đi xa được Dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm
Sóng ngắn 10-100m + Có năng lượng lớn+ Bị phản xạ nhiêu lần giữa tầng điện li và mặt đất Dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất
Sóng cực ngắn 1-10m + Có năng lượng rất lớn+ Không bị tâng điện li hấp thụ hay phản xạ+ Xuyên qua tầng điện li vào vũ trụ Dùng trong thông  tin vũ trụ

* Tầng điện li là một lớp khí quyển, trong đó các phần tử khí đã bị ion hóa rất mạnh dưới tác dụng của các tia tử ngoại trong ánh sáng Mặt Trời. Tầng điện ly kéo dài từ độ cao 80÷800 km.

Sơ đồ tư duy về sóng điện từ - Vật lí 12

Sóng điện từ (sóng ngắn, cực ngắn, dài, trung bình): Lý thuyết và 50 bài tập có đáp án (ảnh 2)
3. Các dạng bài tập Sóng điện từ

Dạng 1:Tìm các đại lượng đặc trưng của sóng điện từ

Phương pháp

- Mỗi giá trị của L hoặc C, cho ta một giá trị tần số, chu kỳ tương ứng.

- Tần số góc, tần số và chu kỳ dao động riêng của mạch LC:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

- Vận tốc lan truyền trong không gian: v = c = 3.108 (m/s)

- Bước sóng của sóng điện từ: Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

- Bước sóng điện từ: trong chân không λ = c / f ; trong môi trường: λ = v / f = c / n.f

Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần số song điện từ phát ra hoặc thu được bằng tần số riêng của mạch.

Mạch chọn sóng vô tuyến của máy thu có: Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

- Từ công thức tính bước sóng ta thấy, bước sóng biến thiên theo L và C. L hay C càng lớn thì bước sóng càng lớn.

- Mạch dao động có L biến đổi từ Lmin đến Lmax và C biến đổi từ Cmin đến Cmax thì bước sóng của sóng điện từ phát (hoặc thu):

λmin tương ứng với Lmin và Cmin

λmax tương ứng với Lmax và Cmax

Nếu mạch chọn sóng có cả L và C biến đổi thì bước sóng mà máy thu vô tuyến thu được thay đổi trong giới hạn từ λmin đến

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Lưu ý:

- Khi ghép 2 tụ nối tiếp hoặc 2 cuộn cảm song song:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

- Khi ghép 2 tụ song song hoặc 2 cuộn cảm nối tiếp:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ví dụ

Ví dụ 1: Trong mạch chọn sóng, khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng, λ1 = 90m. Khi mắc tụ có điện dung C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được bước song λ2 = 120m. Khi mắc C1 nối tiếp C2 rồi mắc vào cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng là

A. 100 m

B. 150 m

C. 210 m

D. 72 m

Lời giải:

Áp dụng công thức bước sóng khi ghép 2 tụ điện nối tiếp:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Đáp án D

Ví dụ 2: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm có L = 1mH và tụ có C = 10pF. Biết tốc độ sóng điện từ 3.108 m/s. Máy thu trên có thể thu được sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu?

A. 188,4 m

B. 235,2 m

C. 1635,8m

D. 761,5m

Lời giải:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Đáp án A.

Dạng 2: Tìm khoảng giới hạn cho mạch chọn sóng

 Phương pháp

a) Nếu λ1 ≤ λ ≤ λ2 thì C sẽ biến thiên:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

b) Nếu λ1 ≤ λ ≤ λ2 thì L sẽ biến thiên:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ví dụ

Ví dụ 1: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến có độ tự cảm L = 2μH và điện dung Cv thay đổi được. Biết tốc độ sóng điện từ là 3.108 m/s và lấy π2 = 10. Biết mạch có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng 60m đến 144m. Cv có giá trị nào sau đây?

A. 100pF ≤ Cv ≤ 500pF

B. 200pF ≤ Cv ≤ 1260pF

C. 450pF ≤ Cv ≤ 2880pF

D. 500pF ≤ Cv ≤ 2918pF

Lời giải:

Vận dụng công thức, ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Đáp án D.

Dạng 3: Tụ xoay có điện dung thay đổi

Phương pháp

Thường trong mạch có tụ xoay:

- Nếu có n lá thì có n – 1 tụ điện phẳng mắc song song.

- Điện dung của tụ phẳng Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

- Điện dung của tụ điện sau khi quay các lá 1 góc α :

• Từ giá trị cực đại: Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

• Từ giá trị cực tiểu: Hóa học lớp 11 | Lý thuyết và Bài tập Hóa 10 có đáp án

Ví dụ

Ví dụ 1: Một tụ điện xoay có điện dung cực đại Cmax = 490pF , khi các lá nằm đối diện hoàn toàn và sau khi quay các lá đi 180ο điện dung giảm đến cực tiểu Cmin = 10pF. Tìm điện dung của tụ điện xoay khi quay các lá đi một góc 30ο kể từ vị trí cực đại:

A.490 pF.

B. 10pF.

C. 80pF.

D. 410pF.

Lời giải:

Khi quay các lá đi điện dung của tụ điện xoay giảm từ Cmax = 490pF đến Cmin = 10pF tức là đã giảm đi một lượng:

Cmax - Cmin = 480pF

Điện dung của tụ xoay sau khi các lá quay đi một góc α = 30ο là:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

4. Bài tập vận dụng

Câu 1: Bước sóng của bức xạ da cam trong chân không là 600 nm thì tần số của bức xạ đó là

A. 5.1012 Hz.

B. 5.1013 Hz.

C. 5.1014 Hz.

D. 5.1015 Hz.

Tần số của bức xạ: f=vλ=3.108600.109=5.1014Hz

Đáp án đúng là C

Câu 2: Một sóng điện từ có tần số 60 GHz thì có bước sóng trong chân không là

A. 5 mm.

B. 5 cm.

C. 500 μm.

D. 50 μm.

Bước sóng điện từ trong chân không là: λ=vf=3.10860.109=5.103m

Đáp án đúng là A

Câu 3. Tác dụng nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng

A. quang điện.

B. thắp sáng.

C. nhiệt.

D. hóa học (làm đen phim ảnh).

Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt.

Đáp án đúng là C

Câu 4. Trong công nghiệp cơ khí, dựa vào tính chất nào sau đây của tia tử ngoại mà người ta dò tìm vết nứt trên bề mặt kim loại:

A. Kích thích nhiều phản ứng hóa học.

B. Kích thích phát quang nhiều chất.

C. Tác dụng lên phim ảnh.

D. Làm ion hóa không khí và nhiều chất khác.

Trong công nghiệp cơ khí, tia tử ngoại được sử dụng để dò tìm vết nứt trên bề mặt kim loại. Xoa một lớp dung dịch phát quang lên trên mặt vật, cho chỗ đó ngấm vào kẽ nứt. Khi chiếu tia tử ngoại vào, những chỗ đó sẽ sáng lên.

=> Dựa vào tính chất kích thích sự phát quang của nhiều chất.

Đáp án đúng là B

Câu 5. Tia tử ngoại không có tính chất nào sau đây ?

A. Quang điện.

B. Thắp sáng.

C. Kích thích sự phát quang.

D. Sinh lí.

Tia tử ngoại có một số đặc tính nổi bật sau đây:

+ Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí và nhiều chất khác.

+ Kích thích sự phát quang của nhiều chất, có thể gây ra một số phản ứng quang hóa và phản ứng hóa học.

+ Có một số tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào, làm da rám nắng, làm hại mắt, ...

+ Có thể gây ra hiện tượng quang điện.

Đáp án đúng là B

Câu 6. Trong các máy lọc nước RO ở các hộ gia đình hiện nay, bức xạ được sử dụng để tiêu diệt hoặc làm biến dạng hoàn toàn vi khuẩn là

A. tia hồng ngoại.

B. sóng vô tuyến.

C. ánh sáng nhìn thấy.

D. tia tử ngoại.

Tia tử ngoại thường được dùng để khử trùng nước, thực phẩm và dụng cụ y tế.

Đáp án đúng là D

Câu 7. Cơ thể con người ở nhiệt độ khoảng 370 C phát ra những bức xạ nào sau đây ?

A. Tia X.

B. Bức xạ nhìn thấy.

C. Tia hồng ngoại.

D. Tia tử ngoại.

Cơ thể con người ở nhiệt độ khoảng 370 C phát ra có thể phát ra các tia hồng ngoại.

Đáp án đúng là C

Câu 8. Tại sao người thợ hàn hồ quang phải cần “mặt nạ” che mặt, mỗi khi cho phóng hồ quang?

A. Bức xạ phát ra từ hồ quang điện lúc hàn điện chứa rất nhiều tia tử ngoại có thể làm hỏng giác mạc của mắt và gây ung thư da.

B. Bức xạ phát ra từ hồ quang điện lúc hàn điện chứa rất nhiều tia hồng ngoại có thể làm nóng cơ thể.

C. Bức xạ phát ra từ hồ quang điện lúc hàn điện chứa rất nhiều tia tử ngoại có thể làm ion hóa không khí xung quanh thợ hàn.

D. Bức xạ phát ra từ hồ quang điện lúc hàn điện chứa rất nhiều tia hồng ngoại có thể kích thích các phản ứng hóa học không có ích trong cơ thể con người.

Bức xạ phát ra từ hồ quang điện lúc hàn điện chứa rất nhiều tia tử ngoại có thể làm hỏng giác mạc của mắt và gây ung thư da, do đó thợ hàn phải có mặt nạ chuyên dụng che mắt và mặt lúc thao tác hàn.

Đáp án đúng là A

Câu 9. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có tính chất chung nào sau đây:

A. truyền được trong chân không

B. dùng trong y học điều trị còi xương

C. dùng trong công nghiệp và đời sống để sấy, sưởi

D. gây ra phản ứng quang hợp

A – đúng, tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều là sóng điện từ nên truyền được trong chân không.

B – sai, chỉ tia tử ngoại mới có tác dụng điều trị còi xương.

C – sai, tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt mạnh nhưng tia tử ngoại tác dụng nhiệt yếu nên không thể dùng trong công nghiệp.

D – sai, tia tử ngoại gây ra một số phản ứng quang hóa.

Đáp án đúng là A

Câu 10: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?

A. Sóng điện từ là sóng ngang.

B. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ.

C. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn cùng phương với vectơ cảm ứng từ.

D. Sóng điện từ lan truyền được trong chân không.

Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ

Đáp án đúng là C

Câu 11: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ1 = 60m; khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng λ2 = 80m. Khi mắc nối tiếp C1 và C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là:

A. λ = 48m.              B. λ = 70m.

C. λ = 100m.              D. λ = 140m.

Lời giải:

Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Khi mắc nối tiếp C1 và C2 với cuộn L thì mạch thu được sóng có bước sóng là

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

với Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

từ (1) đến (4) ta suy ra Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 12: Một mạch dao động tần số có thể biến đổi trong khoảng từ 10 MHz đến 160 MHz bằng cách thay đổi khoảng cách giữa hai bản tụ phẳng. Với dải tần số này thì khoảng cách giữa các bản tụ thay đổi

A. 160 lần              B. 16 lần

C. 256 lần              D. 4 lần

Lời giải:

Ta có Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Lại có Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ khoảng cách giữa hai bản tụ thay đổi 256 lần.

Câu 13: Ba mạch dao động điện từ lí tưởng gồm các tụ điện giống hệt nhau, các cuộn thuần cảm có hệ số tự cảm là L1, L2 và L1 nối tiếp L2. Tần số của mạch dao động thứ nhất và thứ hai lần lượt là 1 MHz và 0,75 MHz, tốc độ ánh sáng truyền trong chân không là c = 3.108 m/s. Bước sóng mà mạch thứ ba bắt được là

A. 400 m              B. 500 m

C. 300 m              D. 700 m

Lời giải:

Ta có Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ Bước sóng mà mạch thứ 3 bắt được là:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 14: Khi mắc tụ C1 vào mạch dao động thì thu được sóng điện từ có λ = 100 m, khi thay tụ C bằng tụ C thì mạch thu được sóng λ = 75 m. Khi mắc hai tụ nối tiếp với nhau rồi mắc vào mạch thì bắt được sóng có bước sóng là

A. 40 m              B. 80 m

C. 60 m              D. 120 m

Lời giải:

Ta có: Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Khi ghép nối tiếp có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án → λ = 60 m.

Câu 15: Mạch dao động của một máy thu vô tuyến có điện dung C = 2/π nF. Mạch thu được các sóng có tần số trong khoảng từ 1 kHz đến 1 MHz. Độ từ cảm của cuộn cảm dùng trong mạch có giá trị trong khoảng

A. từ 1,25/π (H) đến 12,5/π (H)

B. từ 1,25/π (H) đến 125/π (H)

C. từ 0,125/π (mH) đến 125/π (H)

D. từ 5/π (mH) đến 500/π (H)

Lời giải:

Ta có: Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Lại có 1 kHz ≤ f ≤ 1 MHz

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 16: Mạch chọn sóng một radio gồm L = 2 (μH) và 1 tụ điện có điện dung C biến thiên. Người ta muốn bắt được các sóng điện từ có bước sóng từ 18π (m) đến 240π (m) thì điện dung C phải nằm trong giới hạn

A. 9.10-10F ≤ C ≤ 16.10-8F

B. 9.10-10F ≤ C ≤ 8.10-8F

C. 4,5.10-12F≤ C ≤ 8.10-10F

D. 4,5.10-10F ≤ C ≤ 8.10-8F

Lời giải:

Ta có: Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Lại có 18π ≤ λ ≤ 240π

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ 4,5.10-10F ≤ C ≤ 8.10-8F

Câu 17: Mạch dao động dùng để chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung C0 và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Máy này thu được sóng điện từ có bước sóng 20 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 60 m, phải mắc song song với tụ điện C0 của mạch dao động một tụ điện có điện dung

A. C = 2C0              B. C = C0

C. C = 8C0              D. C = 4C0

Lời giải:

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

C1 = C0 → C2 = C0 + C → C = 8C0

Câu 18: Mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1 mH và một tụ điện có điện dung thay đổi được. Để mạch có thể cộng hưởng với các tần số từ 2 MHz đến 5 MHz thì điện dung của tụ phải thay đổi trong khoảng

A. 100 μF ≤ C ≤ 625 μF

B. 10 nF ≤ C ≤ 62,5 pF

C. 1 pF ≤ C ≤ 6,25 pF

D. 0,1 μF ≤ C ≤ 6,25 μF

Lời giải:

Ta có Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Lại có 3 MHz ≤ f ≤ 4 MHz

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ 1.10-12F ≤ C ≤ 6,25.10-12 hay 1 pF ≤ C ≤ 6,25 pF .

Câu 19: Mạch dao động của một máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 5 μH và tụ xoay có điện dụng biến thiên từ C1 = 10 pF đến C2 = 250 pF. Dải sóng điện từ mà máy thu được có bước sóng là

A. 15,5 m → 41,5 m

B. 13,3 m → 66,6 m

C. 13,3 m → 92,5 m

D. 11 m → 75 m

Lời giải:

Ta có λ = cT = c.2π√(LC)

Mà 10 pF ≤ C ≤ 250 pF

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ 13,3 m ≤ λ ≤ 66,6 m.

Câu 20: Mạch dao động để chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn dây có hệ số tự cảm L = 2,9 μH và một tụ có điện dung C = 490 pF. Để mạch dao động nói trên có thể bắt được sóng có bước sóng 50 m, ta cần ghép thêm tụ C’ như sau

A. Ghép C’ = 242 pF song song với C

B. Ghép C’ = 242 pF nối tiếp với C

C. Ghép C’ = 480 pF song song với C

D. Ghép C’ = 480 pF nối tiếp với C

Lời giải:

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ Cần ghép C nối tiếp với C’:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 21: Một máy phát sóng điện từ gồm một cuộn cảm L, một tụ điện có điện dung C, phát ra sóng điện từ có bước có bước sóng λ = 50 m, thay tụ điện C bằng tụ điện C’ thì λ' = 100 m. Nếu ghép nối tiếp C và C’ thì bước sóng phát ra là

A. 44,72 m              B. 89,44 m

C. 59,9 m              D. 111,8 m

Lời giải:

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Khi ghép hai tụ nối tiếp ta có

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ λb = 44,72m

Câu 22: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm một cuộn cảm có độ tự cảm 5 μH và một tụ điện có điện dung biến thiên. Để thu sóng có bước sóng 31 m thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện bằng

A. 67 pF              B. 54 pF

C. 45 pF              D. 76 pF

Lời giải:

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 23: Một mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thực hiện dao đông điên từ tự do. Để bước sóng mạch dao động thu được giảm đi 3 lần thì phải thay tụ điện C bằng tụ điện C’ có giá trị

A. C’ = 3C              B. C’ = C/3

C. C’ = 9C              D. C’ = C/9

Lời giải:

Ta có λ = cT = c.2π√(LC) → λ ∼ →C.

→ λ giảm 3 lần thì C giảm 9 lần→ C’ = C/9.

Câu 24: Mạch dao động LC trong máy phát sóng vô tuyến có điện dung C và độ tự cảm L không đổi, phát sóng điện từ có bước sóng 100 m. Để phát được sóng điện từ có bước sóng 300 m người ta phải mắc thêm vào mạch đó một tụ điện có điện dung C bằng bao nhiêu và mắc thế nào

A. Mắc song song và C1 = 8C

B. Mắc song song và C1 = 9C

C. Mắc nối tiếp và C1 = 8C

D. Mắc nối tiếp và C1 = 9C

Lời giải:

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ mắc song song tụ với tụ có điện dung C1 = 9C – C = 8C.

Câu 25: Trong sơ đồ khối của một máy phát vô tuyến điện, bộ phận không có trong máy phát là mạch

A. biến điệu

B. tách sóng

C. khuếch đại

D. phát dao động cao tần

Lời giải:

Trong sơ đồ khối của một máy phát vô tuyến điện không có mạch tách sóng.

Câu 26: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu gồm một tụ điện có điện dung biến thiên trong khoảng từ 15 pF đến 860 pF và một cuộn cảm có độ tự cảm biến thiên. Máy có thể bắt được các sóng điện từ có bước sóng từ 10 m đến 1000 m. Cho c = 3.108 m/s; π2 = 10. Giới hạn biến thiên độ tự cảm của cuộn dây là

A. 28,7.10-3 H đến 5.10-3 H

B. 1,85.10-6 H đến 0,33.10-3 H

C. 1,85.10-3 H đến 0,33 H

D. 5.10-6 H đến 28,7.10-3 H

Lời giải:

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 27: Mạch vào của một máy thu rađiô là một mạch dao động tự do gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm không đổi và một tụ điện có điện dung thay đổi được. Điện dung của tụ có thể thay đổi từ giá trị C1 đến 81C1. Mạch này cộng hưởng với bước sóng bằng 30 m tương ứng với giá trị của điện dung là 9C1. Dải sóng mà máy thu được có bước sóng từ

A. 10 m đến 90 m

B. 15 m đến 90 m

C. 10 m đến 270 m

D. 15 m đến 270 m

Lời giải:

Ta có λ = cT = c.2π√(LC) → λ ∼ √C.

Khi C = 9C1 thì λ = 30 m → C = C1 thì λ = 30/3 = 10 m và C = 81C1 thì λ = 30.3 = 90 m.

Câu 28: Một tụ xoay có điện dung biến thiên liên tục và tỉ lệ thuận với góc quay từ giá trị C = 10 pF đến C = 370 pF tương ứng khi góc quay của các bản tụ tăng dần từ 0o đến 180o. Tụ điện được mắc với một cuộn dây có hệ số tự cảm L = 2 μH để tạo thành mạch chọn sóng của máy thu. Để thu được sóng có bước sóng λ = 18,84 m phải xoay tụ một góc bằng bao nhiêu kể từ khi tụ có điện dung nhỏ nhất

A. α = 90o              B. α = 20o

C. α = 120o              D. α = 30o

Lời giải:

Khi tụ xoay từ 0o → 180o thì C tăng từ 10 pF đến 370 pF

→ tụ xoay thêm thì C tăng thêm một lượng (370-10)/180 = 2pF .

Lại có λ = cT = c.2π√(LC)

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ điện dung của tụ cần tăng ΔC = 50 – 10 = 40 pF.

→ tụ cần xoay một góc Φ = 40 : 2 = 20o.

Câu 29: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và một bộ tụ điện gồm một tụ điện cố định C0 mắc song song với một tụ C. Tụ C có điện dung thay đổi từ 10 nF đến 170 nF. Nhờ vậy mạch có thể thu được các sóng có bước sóng từ λ đến 3λ. Xác định C

A. 45 nF              B. 25 nF

C. 30 nF              D. 10 nF

Lời giải:

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ (C0 + 170) = 9(C0 + 10) → C0 = 10 nF.

Câu 30: Chọn phát biểu sai khi nói về sóng vô tuyến

A. Sóng dài thường dùng trong thông tin dưới nước

B. Sóng ngắn có thể dùng trong thông tin vũ trụ vì truyền đi rất xa

C. Sóng trung có thể truyền xa trên mặt đất vào ban đêm

D. Sóng cực ngắn phải cần các trạm trung chuyển trên mặt đất hay vệ tinh để có thể truyền đi xa trên mặt đất

Lời giải:

Sóng dùng trong thông tin vũ trụ là sóng cực ngắn vì có năng lượng lớn, không phải là sóng ngắn.

Câu 31: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện có L = 1,76 mH và C = 10 pF. Để máy thu được sóng có bước sóng 50 m, người ta ghép thêm một tụ Cx vào mạch. Phải ghép thế nào và giá trị của Cx là bao nhiêu

A. Ghép nối tiếp, Cx = 0,417 pF

B. Ghép song song, Cx = 0,417 pF

C. Ghép nối tiếp, Cx = 1,452 pF

D. Ghép nối tiếp, Cx = 0.256 pF

Lời giải:

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ Phải ghép Cx nối tiếp với C:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 32: Mạch chọn sóng ở lối vào của một máy thu thanh gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 3 μH và một tụ điện có điện dung biến thiên. Cho c = 3.108 m/s. Biết máy thu chỉ có thể thu được sóng điện từ có bước sóng từ 24π (m) đến 360π (m). Điện dung C của tụ điện biến thiên trong khoảng

A. từ 5,33 nF đến 12 nF

B. từ 0,53 pF đến 120 pF

C. từ 53,33 nF đến 120 nF

D. từ 0,53 nF đến 120 nF

Lời giải:

Ta có: Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Lại có 24π ≤ λ ≤ 360π

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ 5,33.10-10 F ≤ C ≤ 12.10-8 F.

Câu 33: Mạch điện thu sóng vô tuyến gồm 1 cuộn cảm L = 2μH và 2 tụ điện C1 > C2. Bước sóng mà vô tuyến thu được khi 2 tụ mắc nối tiếp và song song lần lượt là λ = 1,2π m và λ’ = 6π m. Điện dung của các bản tụ là

A. C1 = 20 pF và C2 = 10 pF

B. C1 = 40 pF và C2 = 20 pF

C. C1 = 30 pF và C2 = 20 pF

D. C1 = 30 pF và C2 = 10 pF

Lời giải:

Ta có: Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ghép song song thì Cb = C1 + C2

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ghép nối tiếp

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

C1 > C2 kết hợp (1)(2) → C1 = 30 pF và C2 = 20 pF.

Câu 34: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm thuần L = 1/108π2 mH và tụ xoay có điện dung biến thiên theo góc xoay C = α + 30 pF. Góc xoay α thay đổi được từ 0o đến 180o . Mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 15 m khi góc xoay α bằng

A. 82,5o

B. 36,5o

C. 37,5o

D. 35,5o

Lời giải:

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ 67,5 = α + 30 → α = 37,5o.

Câu 35: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm tụ xoay C và cuộn thuần cảm L. Tụ xoay có điện dung C tỉ lệ theo hàm số bậc nhất đối với góc xoay φ. Ban đầu khi chưa xoay tụ thì mạch thu được sóng có tần số f0 . Khi xoay tụ một góc φ1 thì mạch thu được sóng có tần số f1 = 0,5f0 . Khi xoay tụ một góc φ2 thì mạch thu được sóng có tần số f2 = f0 /3. Tỉ số giữa hai góc xoay là

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Lời giải:

Tụ xoay có điện dung C tỉ lệ theo hàm số bậc nhất đối với góc xoay φ: C = C0 + Kω

Ta có: Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

 Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 36: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm một tụ xoay có điện dung biến đổi 47 pF ≤ C ≤ 270 pF và một cuộn tự cảm L. Muốn máy này thu được các sóng điện từ có bước sóng λ với 13 m ≤ λ ≤ 556 m thì L phải nằm trong giới hạn hẹp nhất là bao nhiêu. Cho c = 3.108 m/s. Lấy π2 = 10.

A. 0,999 μH ≤ L ≤ 318 μH

B. 0,174 H ≤ L ≤ 1827 H

C. 0,999 μH ≤ L ≤ 1827 H

D. 0,174 H ≤ L ≤ 318 H

Lời giải:

Ta có: Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 37: Mạch LC của máy thu vô tuyến điện gồm tụ C và cuộn cảm L có thể thu được một sóng điện từ có bước sóng nào đó. Nếu thay tụ C bằng tụ C’ thì thu được sóng điện từ có bước sóng lớn hơn 2 lần. Hỏi bước sóng của sóng điện từ có thể thu được sẽ lớn hơn bao nhiêu lần so với ban đầu nếu mắc tụ C’ song song với C

A. 5 lần              B. √5 lần

C. 0,8 lần              D. √(0,8) lần

Lời giải:

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Khi mắc C’ song song với C thì Cb = C + C' = 5C

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 38: Một tụ điện xoay có điện dung tỉ lệ thuận với góc quay các bản tụ. Tụ có giá trị điện dung C biến đổi giá trị C1 = 10 pF đến C2 = 490 pF ứng với góc quay của các bản tụ là α các bản tăng dần từ 0o đến 180o . Tụ điện được mắc với một cuộn dây có hệ số tự cảm L = 2 μH để làm thành mạch dao động ở lối vào của 1 một máy thu vô tuyến điện. Để bắt được sóng 19,2 m phải quay các bản tụ một góc α là bao nhiêu tính từ vị trí điện dung C bé nhất

A. 51,9 o              B. 19,1 o

C. 15,7 o              D. 17,5 o

Lời giải:

C thay đổi từ 10 pF đến 490 pF khi α thay đổi từ 0o → 180o

→ bản tụ xoay thêm 1o thì C thay đổi một lượng

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

→ Để C = 50 pF cần xoay tụ góc

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Đánh giá

0

0 đánh giá