Các dạng bài xích tập về sóng năng lượng điện từ vật dụng lí 11 giải cụ thể được soạn dưới dạng file word với PDF gồm 4 trang. Các bạn xem và sở hữu về sinh sống dưới.
Bạn đang xem: Các dạng bài tập vật lý 11 có lời giải
DẠNG 1. Xác định loại bức xạ nhờ vào tần số hoặc cách sóng
A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
• Dựa vào tần số (bước sóng) của các bức xạ vào thang sóng điện từ
• Tốc độ truyền sóng của sóng điện từ trong chân không là c $ = 3 cdot 10^8;m/s$.
• Trong mọi môi trường xung quanh vật chất, tốc độ truyền của sóng điện từ đều nhỏ hơn $c$.
• Công thức xác minh tần số của bức xạ: $f = c/lambda $
Với:
f: Tần số (Hz)
c: tốc độ ánh sáng $c = 3.10^8;m/s$
$lambda $ : cách sóng $left( m ight)$
B. BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1: (SGK – KNTT) mang đến Nêu nhiều loại sóng điện từ ứng với từng tần số sau:
a) $200k
Hz$;
b) $100MHz$;
c) $5.1014;Hz$;
d) $1018;Hz$.
Lời giải:
a) $200k
Hz$ – Sóng vô tuyến
b) $100MHz$ – Sóng vô tuyến
c) $5.1014;Hz$ – Ánh sáng quan sát thấy
d) $1018;Hz – $ Tia X.
Bài 2: (SGK – KNTT) Vào Nêu tên sóng điện từ vào chân không ứng với mỗi bước sóng.
a) $1;km$;
b) $3;cm$;
c) $5mu m$;
d) $500;nm$;
e) $50;nm$;
g) $10^ – 12;m$.
Lời giải:
a) $1;km$ – Sóng vô tuyến
b) $3;cm$ – Sóng vi ba
c) $5mu m$ – Tia hồng ngoại
d) $500;nm$ – Ánh sáng chú ý thấy
e) $50;nm$ – Tia tử ngoại
g) $10^ – 12;m $ – Tia
X
Bài 3: cho biết tần số của ánh nắng đỏ cùng tần số của ánh sáng tím theo lần lượt là $760;nm$ và 380 nm. Hãy xác định tần số của vùng ánh sáng nhìn thấy?
Lời giải:
Sử dụng cách làm $f = fracclambda $
Tần số của ánh nắng đỏ:
$f_do = fracclambda _da = frac3.10^B760.10^ – 9 = 3,9.10^14;Hz$
Tần số của ánh sáng tím:
$f_tim; = fracclambda _tin = frac3.10^8380.10^ – 9 = 7,9.10^14;Hz$
Tần số của vùng tia nắng nhìn thấy: từ $3,9.10^14;Hz$ mang lại 7,9.10 $;^14;Hz$.
Bài 4: (SGK – CTST) Vào thời gian năm 2022, điện thoại di hễ ở vn sử dụng sóng năng lượng điện từ có tần số trong khoảng từ $850MHz$ đến $2600MHz$. Tính bước sóng của sóng năng lượng điện từ khớp ứng với dải tần số này. Mắt chúng ta có thể thấy được những sóng này không? bởi sao?
Lời giải:
Sử dụng bí quyết $lambda = fraccf$
Bước sóng ứng với tần số $850MHz$ :
$lambda _1 = fraccf_1 = frac3.10^8850.10^6 = 0,35;m$
Bước sóng ứng cùng với tần số $2600MHz$ :
$lambda _2 = fraccf_2 = frac3.10^82600 cdot 10^6 = 0,12;m$
Mắt bọn họ không thể quan sát thấy những sóng này vì chưng chúng không phía trong dải tia nắng nhìn thấy.
DẠNG 2. Bài tập vệ tinh địa tĩnh
A. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
• Thông tin được đài phát phát đi, vệ tinh thu nhận tín hiệu đó và phát trở lại trái đất. Các điểm trên mặt đất đã nhận được tin tức đó thông qua đầu thu tín hiệu.
• Cường độ sóng nhưng máy thu vô đường ở mặt đất ngay bên dưới vệ tinh thu được:
$I = fracP4pi r^2$
B. BÀI TẬP MINH HỌA
Bài 1: Một vệ tinh nhân tạo hoạt động ở độ dài $575;km$ so với mặt khu đất phát sóng vô tuyến tất cả tần số $92,4MHz$ với năng suất bằng $25,0;k
W$ về phía mặt đất. Hãy tính cường độ sóng nhấn được vị một sản phẩm công nghệ thu vô đường ở mặt khu đất ngay phía dưới vệ tinh. Làm lơ sự dung nạp sóng của khí quyển.
Lời giải:
Cường độ sóng nhưng mà máy thu vô tuyến ở mặt khu đất ngay phía bên dưới vệ tinh thu được:
$I = fracP4pi r^2 = frac25.10^ – 34pi cdot left( 575.10^3 ight)^2 = 6.10^ – 9;W/m^2$
Bài 2: Một vệ tinh thông tin (vệ tinh địa tĩnh) chuyển động trên quy trình tròn ngay phía bên trên xích đạo của Trái Đất, quay cùng hướng và thuộc chu kì tự xoay của Trái Đất ở độ cao 36600 km so với đài phát xung quanh đất. Đài vạc nằm trên đường thẳng nối vệ tinh và trung ương Trái Đất. Coi Trái Đất là 1 hình ước có bán kính $R$ $ = 6400;km$. Vệ tinh dấn sóng truyền họa từ đài phạt rồi phát lại tức thời bộc lộ đó về Trái Đất. Biết sóng gồm bước sóng $lambda = 0,5$$m$; vận tốc truyền sóng $c = 3.10^8;m/s$. Tính khoảng thời gian lớn nhất mà sóng truyền ảnh đi tự đài phát mang đến một điểm trên mặt Trái Đất, vẽ hình minh hoạ?
Lời giải:
Thông tin được đài phát phát đi, vệ tinh thu nhận biểu lộ đó và phát quay trở lại trái đất. Những điểm trên mặt đất vẫn nhận được tin tức đó thông qua đầu thu tín hiệu.
Khoảng thời gian lớn nhất nhưng sóng tivi đi tự đài phát mang lại một điểm cùng bề mặt Trái Đất khớp ứng với thời gian sóng truyền từ bỏ điểm $D$ đến $A$ sau đó từ $A$ về $B$.
Độ lâu năm đoạn $AB$ là:
$AB = sqrt AC^2 – BC^2 = sqrt (h + R)^2 – R^2 = sqrt (36600 + 6400)^2 – 6400^2 = 42521,1;km$
Thời gian yêu cầu tìm:
$t = t_DA + t_AB = fracADc + fracABc = fracleft( 36600 + 42521,1 ight) cdot 10^33 cdot 10^8 = 0,264;s$
Bài 3: (SBT -Vật lý 11 CTST) Biết vận tốc ánh sáng trong chân ko là c $ = 3.10^8;m/s$.
a) Tính cách sóng của một tia nắng có tần số $f = 6.10^14;Hz$.
Xem thêm: Giải toán đại 12 trang 112 sgk giải tích 12, giải bài 1 trang 112 sgk giải tích 12
b) cách sóng của ánh sáng này bằng bao nhiêu lúc truyền trong nước bao gồm chiết suất bởi $4/3$ ?
Lời giải:
a) bước sóng của một ánh sáng là: $lambda = frac3.10^B6.10^16 = 5 cdot 10^ – 7;m$
b) cách sóng của tia nắng khi truyền trong nước là:
$lambda _n = fracvf = fracc/nf = fraclambda n = frac5 cdot 10^ – 74/3 = 3,75 cdot 10^ – 7$
Bài 4: (SBT -Vật lý 11 CTST) Biết độ mạnh của vi sóng về tối đa ko gây nguy hiểm cho cơ thể người khi bị phơi truyền nhiễm là $1,5;W/m^2$. Một radar phát vi sóng có hiệu suất $10;W$, xác minh khoảng cách tối thiểu từ tín đồ đến radar để đảm bảo an ninh cho người?
Lời giải:
Ta có:
$I_max = fracP4pi r_min^2 = > frac104pi r_mix^2 = 1,5;W/m^2$
Từ đó, ta suy ra khoảng cách tối thiểu từ fan đến radar nhằm đảm bảo an ninh là:
$r_min approx 72,8;cm$
Bài 5: (SBT -Vật lý 11 CTST) Một trạm không gian đo được cường độ của bức xạ điện từ phân phát ra trường đoản cú một ngôi sao sáng bằng $5,0.10^3;W/m$ ? . Cho biết thêm công suất sự phản xạ trung bình của ngôi sao 5 cánh này bởi $2,5 cdot 10^25;W$. Trả sử ngôi sao này phát bức xạ đẳng hướng, tính khoảng cách từ ngôi sao sáng này mang lại trạm ko gian.
Lời giải:
Ta có: $I = fracP4pi r^2$ yêu cầu $5,0.10^3 = frac2,5.10^2.54pi r^2;$ Suy ra: $r approx 2,0.10^10;m$
Bài 6: (SBT -Vật lý 11 CTST) Một sản phẩm phát sóng vô tuyến đường $AM$ đẳng hướng trong không gian. Ở khoảng cách $30,0;km$ từ đồ vật phát này, ta cảm nhận sóng gồm cường độ bởi $4,42 cdot 10^ – 6;W/m$ ? Tính công suất của máy phát này.
Lời giải:
$I = fracP4pi r^2$ buộc phải $4,2 cdot 10^ – 6 = fracP4pi left( 30,0.10^3
ight)^2$ Suy ra: $P approx 50;k
W$
Bài 7: (SBT -Vật lý 11 CTST) Hệ thống xác định toàn cầu (GPS – Global Positioning System) tất cả 24 vệ tinh nhân tạo. Mỗi vệ tính tiến hành hai vòng quay quanh Trái Đất trong một ngày ở độ $2,02.10^7;m$ đối với mặt đất cùng phát biểu hiện điện trường đoản cú đẳng hướng có hiệu suất $25;W$ về phía khía cạnh đất. Một trong số tín hiệu năng lượng điện từ này có tần số $1575,42MHz$.
a) Tính cường độ biểu thị điện từ cảm nhận ở trạm thụ sóng tại một vị trí trên mặt đất ngay lập tức ở phía dưới một vệ tinh.
b) trạm thu sóng nhận được tín hiệu có bước sóng bởi bao nhiêu?
Lời giải:
a) Ta có: $I = frac25,04pi left( 2,02 cdot 10^7 ight)^2 approx 4,88 cdot 10^ – 15W/m^2$
b) trạm thu thuế sóng nhận thấy tín hiệu bao gồm bước sóng bằng:
$lambda = frac3.10^81575 cdot 10^6 approx 0,19;m$
Bài 8: Thang của sóng năng lượng điện từ được màn biểu diễn theo cách sóng tăng ngày một nhiều như Hình 11.1
a) khẳng định các loại phản xạ được khắc ghi $A,B$.
b) trình bày ngắn gọn một áp dụng của tia $X$ trong thực tiễn.
c) chỉ ra rằng hai điểm sáng khác nhau thân sóng năng lượng điện từ với sóng âm
Lời giải:
a) A – tia tử ngoại; B – tia hồng ngoại.
b) Tia $X$ cách sóng ngắn có công dụng đâm xuyên mạnh bạo nên được áp dụng trong bài toán chụp $X$ quang đãng chẩn đoán hình ảnh trong y học.
c) Hai điểm sáng khác nhau thân sóng âm và sóng điện từ:
• Sóng năng lượng điện từ là sóng ngang, sóng âm là sóng dọc.
• Sóng điện từ truyền được vào chân không, sóng âm ko truyền được trong chân không.
Bài 9: (SBT – KNTT) Sóng vô con đường ngắn rất có thể được áp dụng để đo khoảng cách từ Trái Đất mang lại Mặt Trăng, bằng cách phát một biểu đạt từ Trái Đất tới phương diện Trăng với thu dấu hiệu trở lại, đo khoảng thời gian từ khi phát cho đến lúc nhận tín hiệu. Khoảng thời gian từ khi phát tới khi nhận được tín hiệu trở về là $2,5;s$. Biết vận tốc của sóng vô con đường này là $3 cdot 10^8;m/s$ và bao gồm tần số $10^7;Hz$. Tính:
a) khoảng cách từ phương diện Trăng cho tới Trái Đất.
b) bước sóng của sóng vô con đường đã sử dụng.
Lời giải:
Khoảng biện pháp từ Trái Đất mang lại Mặt Trăng là: $;^d = fracct2 = frac3 cdot 10^B cdot 2,52 = 3,75 cdot 10^8;m$
b) $lambda = fraccf = frac3.10^810^7 = 30;m$
Bài 10: (SBT – KNTT) Một vệ tinh địa tĩnh ở độ cao $36600;km$ so với một đài phân phát hình xung quanh đất, nằm trên tuyến đường thẳng nối vệ tinh và vai trung phong Trái Đất. Coi Trái Đất là một trong hình cầu có bán kính $6400;km$. Vệ tinh nhấn sóng truyền ảnh từ đài phạt rồi phát lại tức thời tín hiệu đó về Trái Đất. Biết vận tốc truyền sóng $c = 3 cdot 10^8;m/s$. Tính khoảng thời hạn lớn nhất cơ mà sóng truyền họa đi từ đài phát đến Trái Đất.
Lời giải:
Thời gian lớn nhất mà sóng truyền ảnh đi trường đoản cú đài phát mang lại Trái Đất chính là thời gian sóng đi từ bỏ đài phát mang lại vệ tinh tiếp đến từ vệ tinh truyền về Trái Đất theo phương tiếp con đường với Trái Đất khoảng cách lớn nhất đó là:
$D = QM + 36600 = sqrt (36600 + 6400)^2 – 6400^2 + 36600 approx 79121;km$
Khoảng thời hạn lớn nhất mà lại sóng truyền ảnh đi trường đoản cú đài phát đến vệ tinh rồi trở về Trái Đất là:
$t = fracdc = frac791210003.10^8 approx 0,26;s$
Bài 11: (SBT – KNTT) Một anten radar vạc ra gần như sóng điện từ mang đến vật đang chuyển động về phía radar. Thời gian từ lúc anten vạc sóng đến lúc nhận sóng phản xạ từ vật quay lại là $80mu _s$. Sau nhì phút, đo lần đồ vật hai, thời gian từ cơ hội phát đến lúc nhấn lần này là $76;^mu s$. Tính tốc độ trung bình của vật. Coi tốc độ của sóng năng lượng điện từ trong ko khí bởi $3 cdot 10^8;m/s$.
Lời giải:
Lần 1: $d_1 = fracct_12 = frac3 cdot 10^8 cdot 80.10^ – 62 = 12000;m$
Lần 2: $d_2 = fracct_22 = frac3 cdot 10^8 cdot 76 cdot 10^ – 62 = 11400;m$
Bài 12: (SBT – KNTT) mang sử một vệ tinh media đang đứng yên so với khía cạnh đất ở 1 độ cao xác định trong mặt phẳng xích đạo Trái Đất con đường thẳng nối vệ tinh với trọng điểm trái đất đi qua kinh đường số 0 hoặc kinh đường gốc. Coi trái khu đất như một quả cầu nửa đường kính $6400;km$ trọng lượng là $6.10^24;kg$ và chu kỳ quay quanh trục của nó là $24;h$ hằng số hấp dẫn $G = $ $6,67 cdot 10^ – 11Nm^2/kg^2$. Sóng cực ngắn $f > 30MHz$ vạc vệ tinh chuyển thẳng đến những điểm nằm ở xích đạo trái đất trong khoảng kinh độ nào?
Lời giải:
Quỹ đạo của vệ tinh Trái Đất được bộc lộ như hình 11.2G:
Vì vệ tinh địa tĩnh đứng lặng so với Trái Đất, lực lôi cuốn là lực hướng tâm, nên:
$F_hd = F_ht leftrightarrow GfracMmr^2 = mleft( frac2pi T ight)^2r$
$ Rightarrow r = sqrt<3>GMleft( fracT2pi ight)^2 = sqrt<3>6,67 cdot 10^ – 11 cdot 6 cdot 10^24left( frac24 cdot 60.602pi ight)^2 approx 42,3 cdot 10^6;m$
Vùng che sóng nằm trong miền thân hai tiếp tuyến kẻ tự vệ tinh tới Trái Đất
Do vậy, ra xác minh được:
$cosvarphi = fracRr approx frac17 = > varphi approx 81^ circ 20′$
Để tải về tài liệu các dạng bài xích tập về loại điện không đổi thiết bị lý 11 các bạn click vào nút download bên trên.
