Một khung dây dẫn kín phẳng hình vuông ABCD có cạnh 5 cm, gồm 200 vòng. Khung dây chuyển động thẳng đều tiến lại vùng không gian (EFGH) có từ trường đều (các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây dẫn và mặt phẳng (EFGH)) như hình vẽ bên dưới. Biết khung dây dẫn có điện trở 0,4 W và có tốc độ 2 m/s; cảm ứng từ của từ trường có độ lớn là 0,005 T.

Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về chiều dòng điện chạy trong khung dây dẫn ABCD?

Một ấm đun nước có công suất không đổi 2 100 W và có nhiệt kế hiển thị nhiệt độ tức thời của nước trong ấm. Một bạn học sinh dùng ấm này để đun nước với lượng nước có sẵn trong ấm, nhiệt độ hiển thị ban đầu là $t_0 = 20^\circ\text{C}$. Sau khoảng thời gian đun $\tau_1 = 1$ phút thì nhiệt độ của nước tăng lên tới $t_1 = 40^\circ\text{C}$ và bạn học sinh bắt đầu thêm nước ở nhiệt độ $t_x^\circ\text{C}$ ($t_x < t_1$) vào trong ấm (nước được khuấy đều và đảm bảo an toàn về điện). Tại thời điểm $\tau_2 = 5$ phút thì nhiệt độ của nước đạt tới $t_2 = 60^\circ\text{C}$. Sau khoảng thời gian 5 phút kể từ thời điểm $\tau_2$ thì nước bắt đầu sôi.

Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn nhiệt độ của nước trong ấm theo thời gian trong quá trình đun. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường. Quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh chóng. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt hóa hơi riêng của nước lần lượt là $4\,200\,\text{J}/(\text{kg.K})$ và $2{,}3 \cdot 10^6\,\text{J}/\text{kg}$.

a) Nhiệt lượng do ấm cung cấp từ thời điểm ban đầu đến thời điểm nước bắt đầu sôi là 21 000 J.
b) Lượng nước có sẵn trong ấm và lượng nước được thêm vào ấm lần lượt là 2,25 kg và 1,5 kg.
c) Nhiệt độ ban đầu của lượng nước được thêm vào ấm là $t_x = 20^\circ\text{C}$.
d) Khi nước sôi, bạn học sinh lấy ra 3 kg nước từ ấm. Bạn quên đậy nắp và không ngắt điện nên sau 10 phút nước trong ấm bay hơi hoàn toàn.

Một khung dây dẫn hình vuông ABCD cạnh a có dòng điện $I_1 = 2$ A chạy qua. Khung dây được đặt cạnh một dây dẫn thẳng dài có dòng điện $I_2 = 10$ A chạy qua và song song với cạnh BC, cách cạnh BC một đoạn $\tfrac{a}{2}$. Biết cảm ứng từ tại một điểm do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài và cách dây dẫn một khoảng r (m) được xác định bởi biểu thức
\[
B = 2 \cdot 10^{-7} \cdot \frac{I}{r}.
\]
Lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây dẫn ABCD có độ lớn bằng