Self Studies

CBSE Class 12 Physics 2024-25: Unit 7 Electromagnetic Waves Competency-Based Questions with Answers; Download Free PDF

As the CBSE Class 12 board exams get closer, it’s important for students to understand the new exam pattern. Starting in the 2024-25 school year, CBSE will include 50% more competency-based questions. These questions will be both multiple choice and written, focusing on how to use what students have learned in real-life situations.

For Class 12 PhysicsUnit - 7 on Electromagnetic Waves, CBSE has provided competency-based questions that help improve understanding and application skills. It highlights key competency-based questions and provides answers to help students succeed.  These questions are designed to help students strengthen their understanding and apply concepts effectively for their exams.

By practicing these competency-based questions, students will get familiar with the types of questions they are likely to face in the exam. The free PDF includes a variety of questions, such as multiple-choice (MCQs) and free-response questions, with answers provided to guide students in their preparation.

CBSE Class 12 Physics Chapter 7 Electromagnetic Waves Important Competency-Based Questions

Q.1 Study the following statements carefully. 

A. Electric and magnetic fields have zero average value in a plane em wave. 
B. For an em wave, the ratio k/ω is independent of wavelength. 
C. In an em wave, the E and B fields vary with the same frequency and are in  opposite phase. 
D. Since E = cB, the energy associated with the electric field is much greater  than that associated with the magnetic field. 

Identify the correct option. 

A. only A and B are correct 
B. only C and D are correct 
C. only A and C are correct 
D. only B and D are correct 

Answer. A. only A and B are correct 

Q.2 5  Which of the following statement/s are incorrect? 

A. The displacement current flows in a dielectric of the capacitor when the  potential difference across its plates is decreasing with time.

D. Instantaneous energy flow rate is a constant for an electromagnetic wave. 
E. Light  of  uniform  intensity  shines  perpendicularly  on  a  totally  absorbing  surface. 

On decreasing the area of the surface, the intensity remains the same. 

A. Only statements A & B 
B. Only statements C & D 
C. Only statements D & E 
D. Only statements A, C & D 

Answer. B. Only statements C & D

Download PDF
CBSE Class 12 Physics Unit 1 Electrostatics : Important Competency-Based Questions 2024-25 Click Here
CBSE Class 12 Physics Unit 2 Current Electricity : Important Competency-Based Questions 2024-25 Click Here
CBSE Class 12 Physics Unit 3 Magnetic Effect of Current and Electricity : Important Competency-Based Questions 2024-25 Click Here
CBSE Class 12 Physics Unit 4 Electromagnetic Induction and Alternating Current (AC) : Important Competency-Based Questions 2024-25 Click Here
CBSE Class 12 Physics Unit 5 Atoms and Nuclie : Important Competency-Based Questions 2024-25 Click Here
CBSE Class 12 Physics Unit 6 Dual Nature of Radiation and Matter : Important Competency-Based Questions 2024-25 Click Here
CBSE Class 12 Physics Unit 7 Electromagnetic Waves : Important Competency-Based Questions 2024-25 Click Here

Q.3 The  diagrams  below  show  the electric  and magnetic  field  components  of  an  electromagnetic wave at a certain time and location. 

Which of these electromagnetic waves are travelling towards you? 

A. only the em wave in Fig I 
B. only the em wave in Fig I and II 
C. only the em wave in Fig II and III 
D. only the em wave in Fig II, III and IV 

Answer. D. only the em wave in Fig II, III and IV 

Q.4 An electromagnetic wave of  frequency 1 GHz travels through an empty space  along the z‐direction. At a specific point in space, the electric  field E attains a  maximum value of 50 V/m. If the electric wave is polarized along x‐axis, then, 

(a)  explain  and  identify  the  plane  in  which  the  magnetic  field  B  will  lie.  (b)  express the electric and magnetic fields as a function ofz and t. 

Answer. (a) Since E wave is polarized along x‐direction and the em wave propagates along  z‐direction,  the magnetic  field vector has  to be perpendicular to both E wave  and the direction of propagation of the wave. So, B vector is aligned along y axis  and lies in y‐z plane. 

[1 mark for correct explanation and the direction]

Q.5 In a spaceship orbiting around the Earth, two astronauts stationed 2 m apart are  speaking  to  each  other.  The  conversation  is  transmitted  to  Earth  via  electromagnetic waves. 

Given that the sound waves travel through the air between the two astronauts  in exactly the same time as the em waves take to reach the Earth ground station. 

Calculate the distance of the spaceship from the ground station. Take speed of  sound in the air between the two astronauts as 340 m/s. 

Answer. For the travel of sound waves between the two astronauts: 2 / 340 
= t ….(1)  For the travel of em waves from the spaceship to the Earth station: d/(3 x 108)  = t ….(2) 

[0.5 mark for each of the equations for sound and em waves] Equating (1) and  (2) and solving for d, 

d ≈ 1765 km 

[1 mark for correct final result] 

Q.6 An unfortunate nuclear explosion leaves behind the residual gamma radiations  in the vicinity of the explosion site with an average energy density of 4 × 10−14  J/m3. 

(a) What is the rms value of the electric field of the radiation? 
(b) Compare the electric field strength with the magnetic field strength in this  residual radiation. 

Answer. a. As energy density u = ε0E2 

= 0.067 N/C 

[1 mark for the correct finalresult] 

b. In any em  radiation,  the  ratio E/B = c, is always constant  [1 mark  for  the  correct application of the ratio between E to B in any em wave]

Q.7 A dish antenna with a circular aperture of a  radius 20 cm,  receives digital TV  signals  from  a  satellite.  The  average  intensity  of  the  em  waves  that  carry  a  particular TV program is 5 x 10‐14 W/m2. 

Determine the following: 
(a) electromagnetic energy delivered to the dish during the telecast of 30  minutes of a programme. 
(b) average energy density of the em wave. 

Answer. (a) Average intensity I = average power P /area A Average power P = I. A = I. πr2 Average energy delivered during the telecast = I. πr2 . t  

[0.5 mark for correct formula of energy in terms of intensity, area and time]  

E = 5 x 10‐14 x π x (0.2)2 x 1800  
 11.3 x 10‐12 J  

[0.5 mark for correct value of energy]  

(b) Energy density u = I/c = 5 x 10‐14 / 3 x 108  = 1.66 x 10‐22 J/m3 [1 mark for  correct result of energy density] 

Q. 8 A laser emits a sinusoidal em wave of wavelength 10 μm along the x‐axis. The E  field of the wave is parallel to the –ve z‐axis with a maximum value of 1 MV/m. 
Express the wave equation for E and B for this wave with all appropriate values  and directions. 

Answer. The standard wave equations:   E‐z = Eo sin(kx ‐ ωt) … direction of E field will be along –z‐axis By = Bo sin(kx ‐  ωt) .. direction of B field will be along y‐axis  

Where Bo = Eo/c = 106 /3 x 108  = 3.3 x 10‐3 T k = 2π/λ = 2 π / 10 x 10‐6 = 2π x 105 /m  

ω = ck = 3 x 108 x 2π x 105  = 6π x 1013 rad/s  

[0.5 mark for correct representation of E and correct values of Bo, k and ω]  Equations:  

E‐z = ‐ k (106  V/m) sin(2π x 105 . x ‐ 6π x 1013 .t)  

By = j (3.3 x 10‐3 T) sin(2π x 105 . x ‐ 6π x 1013 .t) [0.5 mark for each of E and B  equations] 

Q.9 A satellite at a height of 100 km from the Earth’s surface detects a radio signal  emitted  by a  radio  station  on  the ground. If  the average  power of  the  signal  received is 100 kW, find the amplitudes E0 and B0 of the incoming signal. 

Answer. Surface  area  of  the  hemisphere  on  the  ground  through  which  the signal  is  emitted by the radio station 

A = 2πR2  = 2π (100 x 1000)2 = 2π x 1010 m 

[0.5 mark for correct calculation of surface area] 

Intensity of the signal received by the satellite = I = Average power/ Area = 100  x 1000 / 2π x 1010 = 10‐5/2π W/m2

[1 mark for correct calculation of Intensity of signal] 

Self Studies Home Quiz Quiz Self Studies Short News Self Studies Web Story
Self Studies Get latest Exam Updates
& Study Material Alerts!
No, Thanks
Self Studies
Click on Allow to receive notifications
Allow Notification
Self Studies
Self Studies Self Studies
To enable notifications follow this 2 steps:
  • First Click on Secure Icon Self Studies
  • Second click on the toggle icon
Allow Notification
Get latest Exam Updates & FREE Study Material Alerts!
Self Studies ×
Open Now