Một vệ tinh địa tĩnh ở độ cao 36 600 km so với một đài phát hình trên mặt đất, nằm trên đường thẳng nối vệ tinh và tâm Trái Đất. Coi Trái Đất là một hình cầu có bán kính 6 400 km. Vệ tinh nhận sóng truyền hình từ đài phát rồi phát lại tức thời tín hiệu đó về Trái Đất. Biết tốc độ truyền sóng c = 3.108 m/s.

Câu 14:

Hệ thống định vị toàn cầu (GPS - Global Positioning System) gồm 24 vệ tinh nhân tạo. Mỗi vệ tinh thực hiện hai vòng quay quanh Trái Đất trong một ngày ở độ 2,02.10⁷ m đối với mặt đất và phát tín hiệu điện từ đẳng hướng có công suất 25 W về phía mặt đất. Một trong các tín hiệu điện từ này có tần số 1575,42 MHz

A.

Đổi đơn vị 1575,42 MHz = 1,57542.10¹⁰ Hz

B.

Chu kỳ của sóng là \(T={{634.10}^{-10}}~s\)

C.

Cường độ tín hiệu điện từ nhận được ở trạm thụ sóng tại một vị trí trên mặt đất ngay ở phía dưới một vệ tinh: \(I\approx 4,{{88.10}^{-14}}\text{ }\!\!~\!\!~\text{ W}/{{\text{m}}^{2}}\)

D.

Trạm thu sóng nhận được tín hiệu có bước sóng bằng: \(\lambda\!\!\text{ }\approx 0,19\text{ }\!\!~\!\!~\text{ m}\)

Lời giải:

Đáp án đúng: Sai, Sai, Sai, Đúng

a) Đổi đơn vị 1575,42 MHz = 1,57542.10¹⁰ Hz \(\Rightarrow\) Sai, đổi đơn vị:

1575,42 MHz = 1,57542.10⁹ Hz

b) Chu kỳ của sóng là \(T = {634.10^{ - 10}}~s\) \(\Rightarrow\) Sai, chu kỳ của sóng là:

\(T = \frac{1}{f} = {6,34.10^{ - 10}}~s\)

c) Cường độ tín hiệu điện từ nhận được ở trạm thụ sóng tại một vị trí trên mặt đất ngay ở phía dưới một vệ tinh: \(I\approx 4,{{88.10}^{-14}}\text{ }\!\!~\!\!~\text{ W}/{{\text{m}}^{2}}\) \(\Rightarrow\) Sai, cường độ tín hiệu:

\(I = \frac{{25,0}}{{4\pi {{\left( {{{2,02.10}^7}} \right)}^2}}} \approx {4,88.10^{ - 15}}\) W/m²

d) Trạm thu sóng nhận được tín hiệu có bước sóng bằng: \(\lambda\!\!\text{ }\approx 0,19\text{ }\!\!~\!\!~\text{ m}\) \(\Rightarrow\) Đúng, bước sóng:

\(\lambda = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{1575.10}^6}}} \approx 0,19~m\)

Đáp án đúng là: Sai – Sai – Sai – Đúng.

Câu 15:

Một sóng điện từ lan truyền trong chân không có \(\lambda\) = 3000 m, c = 3.10⁸ m/s. Chu kì của sóng này bằng bao nhiêu \(\mu s\)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 10

Chu kì của sóng điện từ này:

\(T = \frac{\lambda }{c} = \frac{{3000}}{{{{3.10}^8}}} = {10.10^{ - 6}}\;{\rm{s}} = 10\,\,\mu {\rm{s}}\)

Đáp án đúng là: 10.

Câu 16:

Một máy thu sóng chỉ thu được sóng điện từ có bước sóng từ 25 m đến 400 m. Cho rằng tốc độ truyền sóng trong không khí bằng c = 3.10⁸ m/s. Tần số cực đại mà máy đó có thể thu được bằng bao nhiêu MHz?

Lời giải:

Đáp án đúng: 12

Tần số cực đại mà máy đó có thể thu được:

\({{\rm{f}}_{\max }} = \frac{{\rm{c}}}{{{\lambda _{\min }}}} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{25}} = {12.10^6}\;{\rm{Hz}} = 12\;\,\,{\rm{MHz}}\)

Đáp án đúng là: 12.

Câu 17:

Một sóng điện từ có tần số 60 GHz. Bước sóng của sóng này trong chân không bằng bao nhiêu mm?

Lời giải:

Đáp án đúng: 5

Bước sóng của sóng điện từ này:

\(\lambda = \frac{c}{f} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{60.10}^9}}} = {5.10^{ - 3}}\;{\rm{m}} = 5~mm\)

Đáp án đúng là: 5.

Câu 18:

Một Anten Radar phát ra những sóng điện từ đến một máy bay đang bay về phía Radar. Thời gian từ lúc Anten phát đến lúc sóng phản xạ trở lại là 120 \(\mu s\). Anten quay đều với tốc độ 0,6 vòng/s. Ở vị trí của đầu vòng quay tiếp theo ứng với hướng của máy bay, Anten lại phát ra một sóng điện từ, thời gian từ lúc phát đến lúc nhận lần này là 116 \(\mu s\). Biết tốc độ của sóng điện từ trong không khí bằng 3.10⁸ m/s. Tốc độ trung bình của máy bay đó bằng bao nhiêu km/h?

Lời giải:

Đáp án đúng: 1296

Khoảng cách từ Radar đến vật thể trong hai lần đo:

\({l_1} = {\rm{ c}}{\rm{. }}\frac{{{t_1}}}{2} = {3.10^8}.\frac{{{{120.10}^{ - 6}}}}{2} = 18000\;\,\,{\rm{m}}\)

\({l_2} = {\rm{ c}}{\rm{. }}\frac{{{t_2}}}{2} = {3.10^8}.\frac{{{{116.10}^{ - 6}}}}{2} = 17400\;\,\,{\rm{m}}\)

Tốc độ trung bình của vật thể:

\(v = \frac{s}{t} = \frac{{{l_1} - {l_2}}}{t} = \frac{{18000 - 17400}}{{\frac{1}{{0,6}}}} = 360\;\,\,{\rm{m}}/{\rm{s}} = 1296\;\,\,{\rm{km}}/{\rm{h}}\)

Đáp án đúng là: 1296.

Câu 1:

Tia tử ngoại là

Lời giải: