Để thu sóng điện từ cần dùng một ăng ten

(1)

Bài 23. Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

Câu 1: Dao động điện từ trong mạch chọn sóng của máy thu khi máy thu bắt sóng là:

A. dao động tự do với tần số bằng tần số riêng của mạch.

B. dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số riêng của mạch.

C. dao động tắt dần có tần số bằng tần số riêng của mạch.

D. Cả 3 câu trên đều sai.

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: B

Dao động điện từ trong mạch chọn sóng của máy thu khi máy thu bắt được sóng là: dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số riêng của mạch.

Câu 2: Điều nào sau đây là sai khi nói về nguyên tắc phát và thu sóng điện từ?

A. Không thể có một thiết bị vừa thu vừa phát sóng điện từ.

B. Để thu sóng điện từ cần dùng một ăng ten.

C. Nhờ có ăng ten mà ta có thể chọn lọc được sóng cần thu.

D. Để phát sóng điện từ phải mắc phối hợp một máy dao động điều hoà với một ăng ten.

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: A

A – sai vì: có thiết bị có thể vừa thu và phát sóng điện từ như điện thoại,…

B, C, D - đúng

Câu 3: Nếu quy ước: 1 – chọn sóng, 2 – tách sóng, 3 - khuyếch đại âm tần, 4 – khuyếch đại cao tần, 5 – chuyển thành sóng âm. Việc thu sóng điện từ trong máy thu thanh phải qua các giai đoạn nào, với thứ tự nào?

A. 1, 2, 5, 4, 3.

(2)

B. 1, 3, 2, 4, 5.

C. 1, 4, 2, 3, 5.

D. 1, 2, 3, 4, 5.

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: C

Các giai đoạn trong máy thu thanh:

Anten thu: Thu sóng điện từ cao tần biến điệu.

Mạch khuyếch đại dao động điện từ cao tần: Khuếch đại dao động điện từ cao tần.

Mạch tách sóng: Tách dao động điện từ âm tần ra khỏi dao động điện từ cao tần.

Mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần: Khuếch đại dao động điện từ âm tần từ mạch tách sóng gửi đến.

Loa: Biến dao động điện thành dao động âm

=> Thứ tự ta cần sắp xếp là: 1 – 4 – 2 – 3 – 5.

Câu 4: Trong sơ đồ khối của máy thu thanh vô tuyến điện đơn giản không có bộ phận nào dưới đây?

A. Mạch biến điệu.

B. Anten thu.

C. Mạch khuếch đại.

D. Mạch tách sóng.

Trong sơ đồ khối của máy thu thanh vô tuyến điện đơn giản không có bộ phận mạch biến điệu.

Câu 5: Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào:

A. hiện tượng hấp thụ sóng điện từ của môi trường.

(3)

B. hiện tượng giao thoa sóng điện từ.

C. hiện tượng bức xạ sóng điện từ của mạch dao động hở.

D. hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC.

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: D

Nguyên tắc thu sóng điện từ dựa vào hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC.

Câu 6: Trong thông tin liên lạc bằng sóng điện từ, sau khi trộn tín hiệu âm tần có tần số fa với tín hiệu dao động cao tần có tần số f (biến điệu biên độ) thì tín hiệu đưa đến ăng ten phát biến thiên tuần hoàn với tần số

A. fa và biên độ như biên độ của dao động cao tần.

B. f và biên độ biến thiên theo thời gian và tần số bằng fa. C. fa và biên độ biến thiên theo thời gian với tần số bằng f.

D. f và biên độ như biên độ của dao động âm tần.

Trong thông tin liên lạc bằng sóng điện từ, sau khi trộn tín hiệu âm tần có tần số fa với tín hiệu dao động cao tần có tần số f (biến điệu biên độ) thì tín hiệu đưa đến ăng ten phát biến thiên tuần hoàn với tần số f và biên độ biến thiên theo thời gian và tần số bằng fa.

Câu 7: Chọn câu đúng: Trong “ máy bắn tốc độ” xe cộ trên đường:

A. chỉ có máy phát sóng vô tuyến.

B. chỉ có máy thu sóng vô tuyến.

C. có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến.

D. không có máy phát và máy thu sóng vô tuyến.

Hướng dẫn giải

(4)

Đáp án đúng là: C

Máy bắn tốc độ là dụng cụ có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến.

Câu 8: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm một cuộn cảm có độ tự cảm 5 H và tụ điện có điện dung biến thiên. Tính điện dung của tụ khi máy được điều chỉnh để thu sóng có bước sóng 31 m? Biết rằng tần số dao động riêng của mạch dao động phải bằng tần số của sóng điện từ cần thu để có cộng hưởng. Lấy c=3.10 m / s⁸ .

A. 54pF . B. 54nF . C. 5,4.10⁻¹⁴F. D. 5, 4.10 F⁻⁸ . Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: A Ta có:

( )

2 2

11 2

2 2 2 8 6

2 c LC C 31 5, 4.10 F

4 c L 4 3.10 .5.10

−

 =   =  = =

 

Câu 9: Cho tần số sóng mang là 800kHz. Khi dao động ầm tần có tần số 1kHz thực hiện một dao động toàn phần thì dao động âm tần thực hiện được số dao động toàn phần là:

A. 1600. B. 625. C. 800. D. 1000.

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: C Ta có:

Thời gian để dao động âm tần thực hiện được một dao động toàn phần:

(5)

3 A

A

T 1 10 s f

= = −

Thời gian để dao động cao tần thực hiện được một dao động toàn phần:

3 C

C

T 1 0,125.10 s f

= = −

Số dao động toàn phần của dao động cao tần khi dao động âm tần thực hiện được một dao động toàn phần:

3 A

3 C

T 10

N 800

T 0,125.10

−

= = − =

Câu 10: Một anten ra-đa phát ra những sóng điện từ đến một máy bay đang bay về phía ra-đa. Thời gian lúc anten phát đến lúc nhận sóng phản xạ trở lại là 120 s . Anten quay với tốc độ 0,5 vòng/s. Ở vị trí của đầu vòng quay tiếp theo ứng với hướng của máy bay, anten lại phát sóng điện từ, thời gian từ lúc phát đến lúc nhận lần này là 117 s . Tính tốc độ trung bình của máy bay? Biết vận tốc ánh sáng trong không khí là c=3.10⁸ m/s.

A. 810 km/h.

B. 1200 km/h.

C. 910 km/h.

D. 850 km/h.

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: A Ta có:

+ Máy bay bay lại gần anten. Quãng đường mà máy bay đi được bằng hiệu của hai quãng đường sóng điện từ truyền tới và phản xạ.

(6)

Theo đó ta có quãng đường mà máy bay đi được là:

8120 117 6

s 3.10 . .10 450m

2

− −

= =

Thời gian đi được tính theo thời gian anten quay được 1 vòng, tức bằng t=2s Tốc độ trung bình bằng: ^v ^s ^{225 m / s}

( )

^{810 km / h}

( )

= =t =

Câu 11: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được từ 0,5 H đến 2 H và tụ điện có điện dung thay đổi được từ 20pF đến 80pF . Biết tốc độ truyền sóng điện từ c=3.10⁸m/s, lấy  =² 10. Máy này có thể thu được các sóng vô tuyến có bước sóng nằm trong khoảng:

A. Từ 6 m đến 40 m.

B. Từ 6 m đến 24 m.

C. Từ 4 m đến 24 m.

D. Từ 4 m đến 40 m.

Ta có:

8 6 12

1 1 1 1

8 6 12

2 2 2 2

cT 2 c L C 2 10.3.10 . 0,5.10 .20.10 6m cT 2 c L C 2 10.3.10 . 2.10 .80.10 24m

− −

 = =  = =



 = =  = =



Bước sóng mà máy thu được có giá trị nằm trong khoảng từ  → ₁ ₂

Câu 12: Một mạch chọn sóng cộng hưởng gồm cuộn cảm và một tụ xoay. Khi điện dung của tụ bằng C1 thì mạch bắt được sóng có bước sóng  =₁ 10m. Khi điện dung của tụ bằng

(7)

C2 thì mạch bắt được sóng có bước sóng  =₂ 20m. Khi điện dung của tụ là C₂ =12C₁+C₂ thì mạch bắt được sóng có bước sóng là:

A.  =₃ 28,57m. B.  =₃ 40m. C.  =₃ 140m. D.  =₃ 30m. Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: B Theo bài ra ta có:

2

1 1 1

1 10

2 c LC 10m C

L 2 c

 

 =  =  =    (1)

2

2 1 2

1 20

2 c LC 20m C

L 2 c

 

 =  =  =    (2)

Khi điện dung của tụ là C3 thì:

( )

3 2 c LC3 2 c L 12C1 C2

 =  =  + (3)

Thay (1) và (2) vào (3) ta được  =₃ 40m.

Câu 13: Mạch chọn sóng của máy vô tuyến điện gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L=2.10 H⁻5 và một tụ xoay có điện dung biến thiên từ C₁ =10pF đến C₂ =500pF khi góc xoay biến thiên từ 0 đến 180 . Khi góc xoay của tụ bằng 90 thì mạch thu sóng điện từ có bước sóng là

A. 108 m. B. 188 m. C. 135 m. D. 72 m.

(8)

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: C

Công thức tính điện dung của tụ xoay: C=C₀ + k.

+ Khi  =0thì C=C₀ =10pF

+ Khi  =180 thì C=C₀+180k=500pF nên 49

k=18(pF/độ)

+ Vậy khi  =90 thì 49

C 10 90. 255pF

= + 18 = Bước sóng điện từ

8 5

c.T c.2 LC 3.10 .2 2.10 .255p⁻ 135m

 = =  =  =

Câu 14: Một mạch dao động LC lí tưởng với q là điện tích trên tụ, I là dòng điện tức thời trong mạch. Đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của q² vào i² như hình vẽ. Bước sóng mà mạch thu được trong không khí là:

A. 3 .10 ³ m.

B. 3 .10 ³ cm.

C. 6 .10 ³cm.

D. 6 .10 ³ m.

(9)

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: D Từ đồ thị ta thấy:

( ) ( )

2 2

0 0

2 0 0

Q 4 C Q 2 C

I 0,2 A I 0,04 A

 =   = 

 

 =  =



( )

0 5

6 0

I 0,2

1.10 rad / s Q 2.10⁻

  = = =

Bước sóng mà mạch thu được trong không khí là:

8

( )

3 5

2 c 2 .3.10

6 .10 m 1.10

 

 = = = 



Câu 15: Biến điệu sóng điện từ là gì?

A. Là biến đổi sóng cơ thành sóng điện từ.

B. Là trộn sóng điện từ âm tần với sóng điện từ tần số cao.

C. Là làm cho biên độ sóng điện từ tăng lên.

D. Là tách sóng điện từ âm tần ra khỏi sóng điện từ tần số cao.

Mạch biến điệu: trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần.

Câu 16: Chọn phát biểu sai?

A. Biến điệu sóng là làm cho biên độ của sóng cao tần biến thiên tuần hoàn theo âm tần.

B. Mạch chọn sóng trong máy thu vô tuyến hoạt động dựa vào hiện tượng cộng hưởng điện từ.

C. Trong tín hiệu vô tuyến được phát đi, sóng cao tần là sóng điện từ, âm tần là sóng cơ.

(10)

D. Một hạt mang điện dao động điều hoà thì nó bức xạ ra sóng điện từ cùng tần số với dao động của nó.

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: C A, B, D – đúng

C – sai vì sóng âm tần cũng là sóng điện từ.

Câu 17: Giữa hai mạch dao động xuất hiện hiện tượng cộng hưởng, nếu các mạch đó có:

A. tần số dao động riêng bằng nhau.

B. điện dung bằng nhau.

C. điện trở bằng nhau.

D. độ cảm ứng từ bằng nhau.

Giữa hai mạch dao động xuất hiện hiện tượng cộng hưởng, nếu các mạch đó có tần số dao động riêng bằng nhau.

Câu 18: Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh dùng vô tuyến không có bộ phận nào dưới đây?

A. Mạch tách sóng.

B. Mạch khuếch đại.

C. Mạch biến điệu.

D. Anten.

(11)

Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh dùng vô tuyến không có bộ phận mạch tách sóng.

Câu 19: Trong sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn giản không có bộ phận nào sau đây?

A. Mạch tách sóng.

B. Mạch khuếch đại.

C. Micrô.

D. Anten phát.

Ta có, sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến gồm:

1 – Micro: Tạo ra dao động điện từ âm tần.

2 – Mạch phát sóng điện từ cao tần: Phát sóng điện từ có tần số cao.

3 – Mạch biến điệu: Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần.

4 – Mạch khuếch đại: Khuếch đại dao động điện từ cao tần đã được biến điệu.

5 - Anten phát: Tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian.

=> Trong sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến không có mạch tách sóng.

Câu 20: Mạch chọn sóng trong máy thu sóng vô tuyến điện hoạt động dựa trên hiện tượng:

A. giao thoa sóng điện từ.

(12)

B. cộng hưởng dao động điện từ.

C. khúc xạ sóng điện từ.

D. phản xạ sóng điện từ.

Mạch chọn sóng trong máy thu sóng vô tuyến điện hoạt động dựa trên hiện tượng cộng hưởng dao động điện từ.

Câu 21: Dụng cụ nào dưới đây có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến?

A. Máy tivi.

B. Cái điều khiển tivi.

C. Máy thu thanh.

D. Điện thoại di động.

Điện thoại di động là dụng cụ có cả máy phát và máy thu sóng vô tuyến.

Câu 23: Để truyền thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, người ta sử dụng phương pháp biến điệu biên độ, trong đó sóng cao tần có tần số 800kHz và sóng âm tần có tần số 1kHz.

Tần số của sóng sau khi biến điệu là:

A. 800 kHz. B. 801kHz . C. 1kHz . D. 800 kHz . Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: D

(13)

Tần số của sóng sau khi biến điệu là tần số của sóng cao tần: 800kHz.

Câu 24: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm một tụ điện có điện dung biến thiên khoảng từ 15pF đến 860pF và một cuộn cảm có độ tự cảm biến thiên. Máy có thể bắt được các sóng ngắn và sóng trung có bước sóng từ 10m đến 1000m. Tìm giới hạn biến thiên độ tự cảm của mạch:

A. 330 H 18,7 H −  . B. 330 H 1,87 H −  . C. 0,330 H 1,87 H −  . D. 3,30 H 18,7 H −  . Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: B

Ta có: c f =



Theo đầu bài ta có:

8 8

5 7

min max

max min

c 3.10 c 3.10

f 3.10 Hz;f 3.10 Hz

1000 10

= = = = = =

 

Mặt khác, ta có: f ¹ 2 LC

= 

min

max max

f 1

2 L C

 =



( )

⁴

^{( )}

max 2 2 2 5 2 12

min max

1 1

L 3,3.10 H

4 f C 4 3.10 .860.10

−

 = = − 

 

(14)

max

min min

f 1

2 L C

 =



( )

⁶

^{( )}

min 2 2 2 7 2 12

max min

1 1

L 1,88.10 H

4 f C 4 3.10 .15.10

−

 = = − 

 

Câu 25: Một anten parabol, đặt tại một điểm A trên mặt đất, phát ra một sóng truyền theo phương làm với mặt phẳng ngang góc 45 hướng lên một vệ tinh địa tĩnh V. Coi trái đất là hình cầu, bán kính R=6380km. Vệ tinh địa tĩnh ở độ cao 35800 km so với mặt đất.

Sóng này truyền từ A đến V mất thời gian:

A. 0,125 s.

B. 0,119 s.

C. 0,169 s.

D. 0,147 s.

Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: A Ta có:

Áp dụng định lý hàm số cos, ta có:

2 2 2

OV =OA +AV −2OA.AV.cos135 AV=37500km

(15)

Mặt khác, ta có:

8

AV 37500.1000

AV ct t 0,125s

c 3.10

=  = = =

Câu 26: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được từ 0,5 H đến 3 H và tụ điện có điện dung thay đổi được từ 20pF đến 80pF . Lấy c=3.10⁸m/s,  =² 10. Máy đo có thể thu được các sóng vô tuyến có bước sóng

A. Từ 4 m đến 40 m.

B. Từ 6 m đến 40 m.

C. Từ 4 m đến 24 m.

D. Từ 6 m đến 29 m.

Bước sóng dài nhất máy đo có thể thu được là:

( )

8 6 12

max 2 c LmaxCmax 2 .3.10 3.10 .80.10⁻ ⁻ 29 m

 =  =  =

Bước sóng ngắn nhất máy đo có thể thu được là:

( )

8 6 12

min 2 c LminCmin 2 .3.10 0,5.10 .20.10⁻ ⁻ 6 m

 =  =  =

Như vậy máy đo có thể thu được các sóng vô tuyến có bước sóng từ 6 m đến 29 m.

Câu 27: Mạch dao động ở lối vào của một máy thu thanh gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được và tụ điện có điện dung thay đổi được từ 50pF đến 50nF . Biết rằng trong không khí, tốc độ truyền sóng điện từ là 3.10 m/s. Mạch này có thể thu được sóng ⁸

(16)

điện từ có bước sóng từ 30m đến 1200m. Hỏi độ tự cảm của cuộn dây biến thiên trong khoảng nào? Lấy  =² 10

A. 5 H đến 8 H . B. 5nH đến 8 H . C. 5mH đến 8mH . D. 5nH đến 8nH . Hướng dẫn giải Đáp án đúng là: A

Áp dụng công thức

2

cT 2 c LC L 2 2

4 c C

 = =   = 

 Do đó,

2 2

1 6

1 2 2 2 2 12

1

L 30 5.10 H

4 c C 4 c .50.10

−

=  = =

 

2 2

2 6

2 2 2 2 2 9

2

L 1200 8,1.10 H

4 c C 4 c .50.10

−

=  = =

 

Câu 28: Anten dùng mạch LC lí tưởng, L không đổi, C biến thiên. Mỗi sóng điện từ đều tạo ra một suất điện động cảm ứng. Xem rằng các sóng điện từ đều có biên độ cảm ứng từ bằng nhau. Khi C₁= 1 F thì suất điện động E₁ =4,5 V , khi C₂ =9,5 F thì E2 bằng bao nhiêu?

A. 1,5 V . B. 13,5 V . C. 9 V . D. 2,25 V .

(17)

Từ thông xuất hiện trong mạch:  =NBScos t Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch:

e NBS cos t E 2 cos t

2 2

 

   

=   − =  − 

Vậy ¹ ¹ ² ₂ ₁

2 2 1

E C 1

3 E E 1,5 V

E C 3

=  = =  = = 



Câu 29: Một sóng điện từ truyền từ một đài phát sóng đặt ở Trường Sa đến máy thu. Biết cường độ điện trường cực đại là 10 (V/m) và cảm ứng từ cực đại 0,12T. Ở một thời điểm nào đó, tại điểm A có sóng truyền về hướng Tây, khi đó cường độ điện trường là 6 (V/m) và đang có hướng Nam thì cảm ứng từ là B có hướng và độ lớn là:

A. thẳng đứng xuống dưới; 0,06 T.

B. thẳng đứng lên trên; 0,72 T.

C. thẳng đứng lên trên; 0,06 T.

D. thẳng đứng xuống dưới; 0,072 T.

Vì E và B dao động cùng pha và theo phương vuông góc với nhau nên:

0 0

E B

B 0,072T

E B

 =  =

(18)

Ta biết trong quá trình truyền sóng điện từ, các véc tơ E, B, v theo thứ tự lập thành một tam diện thuận. Do đó ta vận dụng quy tắc bàn tay phải như sau:

Đặt bàn tay phải sao cho ngón tay cái chỉ chiều của v . Khi đó chiều khum của các ngón tay là chiều quay từ véctơ E đến véctơ B .

 Theo bài thì v hướng về phía Tây, E hướng về phía Nam

B thẳng đứng hướng lên và có độ lớn 0,072T.

Câu 30: Những sóng vô tuyến dùng để tải thông tin gọi là A. sóng mang.

B. sóng âm tần.

C. sóng ngắn.

D. sóng dài.

Những sóng vô tuyến dùng để tải thông tin gọi là sóng mang.