Treo một đoạn thanh dẫn có chiều dài $l_1 = 10\,\text{cm}$, khối lượng $m = 8\,\text{g}$ bằng hai sợi dây mảnh, nhẹ và có chiều dài $l_2 = 10\,\text{cm}$ sao cho thanh dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ của từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn $B = 0{,}4\,\text{T}$ và cường độ dòng điện đi qua dây dẫn có độ lớn $I = 2\,\text{A}$. Lấy $g = 10\,\text{m/s}^2$. Ở vị trí cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc lệch $\alpha$. Bỏ qua ma sát với không khí. Đột ngột tắt từ trường, hỏi vận tốc của vật khi đi qua vị trí thấp nhất là bao nhiêu?

a) SAI

Chiều cao cột thủy ngân trong ống nghiệm ban đầu là $h_1=40\,\text{cm}$
$\Rightarrow$ áp suất của khối khí trong ống:
\[
p_1 = p_\text{khq} + \rho g h_1 = 760 + 400 = 1160\,\mathrm{mmHg}.
\]

b) SAI

Gọi $S$ là tiết diện ống. Khi thẳng đứng: $V_1=40S$, $p_1=1160\,\mathrm{mmHg}$.
Khi đặt nằm ngang thì thể tích khí chiếm chiều dài $h_2$ nên $V_2=h_2S$, áp suất khí vẫn là $p_2=1160\,\mathrm{mmHg}$ (mực Hg không tạo cột chênh).
Đẳng nhiệt: $p_1V_1=p_2V_2 \Rightarrow h_2=\dfrac{1160\cdot 40}{760}\approx 61{,}05\,\text{cm}$.
Chiều dài cột thủy ngân còn lại: $80-61{,}05=18{,}95\,\text{cm}\ (\neq 23{,}2\,\text{cm})$.

c) SAI

Gọi $x$ (cm) là chiều dài cột thủy ngân trong ống khi hơ nóng đến $37^\circ\text{C}$.
Khi đó áp suất khí: $p_3=76+x$ (cmHg) $=10(76+x)$ (mmHg).
Thể tích khí: $V_3=(80-x)S$. Áp dụng phương trình trạng thái:
\[
\frac{p_1V_1}{T_1}=\frac{p_3V_3}{T_3}
\quad\Rightarrow\quad
\frac{116\cdot 40S}{27+273}=\frac{(76+x)(80-x)S}{37+273}
\]
Giải ra $x\approx 37{,}9\,\text{cm}$
$\Rightarrow$ chiều cao cột không khí: $80-37{,}9=42{,}1\,\text{cm}$ (không phải $37{,}9\,\text{cm}$).

d) SAI

Gọi $x$ (cm) là độ dịch chuyển thêm của cột thủy ngân khi làm lạnh từ $37^\circ\text{C}$ xuống $23^\circ\text{C}$. Khi làm lạnh trong cùng tư thế thẳng đứng, áp suất khí không đổi (chênh lệch Hg giữ nguyên).
Suy ra:
\[
\frac{V_3}{T_3}=\frac{V_4}{T_4}
\Rightarrow
V_4=V_3\frac{T_4}{T_3}
=(80-37{,}9)S\cdot\frac{23+273}{37+273}.
\]
Mà $V_4=(80-37{,}9-x)S \Rightarrow x\approx 1{,}9\,\text{cm}$,
khác $3{,}47\,\text{cm}$.