Một bàn ủi (hình a) có thể hoạt động được với dòng điện một chiều và xoay chiều. Đế của bàn ủi có khối lượng 400 g được làm từ hợp kim chịu nhiệt, nhiệt dung riêng của đế là $890\text{J}\text{/}\text{k}\text{g}\text{.}\text{K}$. Sơ đồ mạch điện của bàn ủi (hình b) bao gồm các bộ phận: điện trở Shunt (1) có giá trị $8\text{Ω}$, đèn báo hiệu (2) có điện trở $2\text{Ω}$, cuộn dây điện trở ( 3 ) coi như điện trở thuần có giá trị điện trở $98,4\text{Ω}$. Cắm bàn ủi vào mạng điện có hiệu điện thế 220 V. Biết nhiệt độ ban đầu của bàn ủi là $22{}^{\circ }\text{C};80\text{\%}$ nhiệt lượng tỏa ra trên dây điện trở (3) được dùng làm nóng đế bàn ủi và bàn ủi có thể là được quần áo khi nhiệt độ của đế đạt giá trị nhỏ nhất là $180{}^{\circ }\text{C}$. Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu giây kể từ lúc bắt đầu cắm điện thì bàn ủi có thể là được quần áo? (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị).

Một học sinh làm thí nghiệm về sự tương tác giữa hai dòng điện. Học sinh này cho hai dòng điện có cường độ $\text{I}{}_1=6\text{A},\text{I}{}_2=5\text{A}$ chạy cùng chiều trong hai dây dẫn thẳng dài song song (1) và (2) đặt cách nhau 5 cm. Biết độ lớn cảm ứng từ do dòng điện có cường độ I chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại điểm cách nó một khoảng r được tính bằng công thức $B=2.10{}^{-7}\frac{I}{r}$. Độ lớn lực từ do dòng điện $\text{I}{}_1$ tác dụng lên một phần đoạn dây dài 4 cm của dây dẫn có dòng điện $\text{I}{}_2$ bằng $\text{x}.10{}^{-6}\text{N}$. Giá trị của x bằng bao nhiêu?

Một ngôi nhà có thể tích phần không gian bên trong là $40\text{m}{}^3$. Vào một ngày mùa đông, nhiệt độ trong ngôi nhà vào buổi sáng sớm là $20{}^{\circ }\text{C}$ và đến giữa trưa là $25{}^{\circ }\text{C}$. Cho biết áp suất khí quyển không đổi trong ngày là 1 atm và khối lượng mol của không khí là $29\text{g}\text{/}\text{m}\text{o}\text{l}$.

Khi trời lạnh cơ thể chúng ta dễ bị mất nhiệt lượng vào môi trường. Sự mất nhiệt lượng này sẽ dẫn đến các hệ quả như cơ thể bị run rẩy, kiệt sức. Trong một trận bóng đá ngoài trời vào ngày lạnh, một cầu thủ bắt đầu cảm thấy kiệt sức sau khi tiêu hao khoảng $8.10{}^5\text{J}$ nội năng. Biết nhiệt lượng do cơ thể cầu thủ truyền ra môi trường là $4,2.10{}^5\text{J}$. Tổng công mà cầu thủ này đã thực hiện có độ lớn bằng bao nhiêu MJ?

Một nhóm học sinh lớp 12 thực hiện thí nghiệm thực hành đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá. Họ đã lựa chọn bộ dụng cụ thí nghiệm như hình 1 gồm: biến thế nguồn (1), bộ đo công suất nguồn điện có tích hợp chức năng đo thời gian (2), nhiệt kế điện tử có độ phân giải nhiệt độ $\pm 0,1{}^{\circ }\text{C}$ (3), nhiệt lượng kế bằng nhựa có vỏ xốp kèm dây điện trở (4), cân điện tử (5), các dây nối.

Hình 1

Họ cho viên nước đá có khối lượng $0,02\text{k}\text{g}$ và một ít nước vào bình nhiệt lượng kế sao cho dây điện trở chìm trong hỗn hợp nước và nước đá.

Khi tiến hành đo họ khuấy liên tục nước đá, cứ sau mỗi hai phút lại ghi số đo công suất trên oát kế và nhiệt độ trên nhiệt kế. Kết quả đo được ở bảng sau:

Từ bảng số liệu họ vẽ được đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian của nước trong bình nhiệt lượng kế như hình 2.

Một nhóm học sinh tìm hiểu về sự phụ thuộc của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường vào cường độ dòng điện trong đoạn dây. Họ đã thực hiện các nội dung sau:

(1) Chuẩn bị các dụng cụ: Nam châm hình chữ U, dây dẫn mang dòng điện có khối lượng m, nguồn điện một chiều, ampe kế, hai lực kế giống hệt nhau (các dụng cụ được mô phỏng như hình vẽ bên).

(2) Họ cho rằng khi làm thay đổi cường độ dòng điện qua đoạn dây dẫn thì độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây sẽ thay đổi tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện.

(3) Họ đã làm thí nghiệm thay đổi cường độ dòng điện và xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn. Kết quả thu được tỉ số giữa độ lớn lực từ F và cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn I là gần như không đổi.

(4) Từ kết quả của thí nghiệm này, họ đi đến kết luận lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn.

Kích thích từ trường xuyên sọ (Transcranial Magnetic Stimulation, viết tắt là TMS) là một phương pháp điều trị kích thích não bộ không xâm lấn, sử dụng từ trường để tác động lên một số vùng nhất định trong não có liên quan đến các tình trạng như trầm cảm và điều chỉnh cảm xúc. Trong phương pháp điều trị TMS, cuộn dây từ trường được sử dụng để tạo ra một từ trường mạnh mẽ và ngắn hạn, xuyên qua da và sọ mà không gây ra sự suy giảm đáng kể. Khi cuộn dây này được kích hoạt, nó sẽ tạo ra một dòng điện trong các mô thần kinh, kích thích các tế bào thần kinh tại các vùng cụ thể của não. Giả sử một vòng dây TMS khi được kích hoạt, nó tạo ra từ trường có độ lớn cảm ứng từ $1,8\text{T}$, từ trường này gây ra cho dây thần kinh có chiều dài 2 mm một dòng điện cảm ứng $2,5\text{m}\text{A}$. Độ lớn lực từ lớn nhất do từ trường của vòng dây TMS tác dụng lên dây thần kinh trên là

Một bạn học sinh dùng bơm có van một chiều để bơm không khí vào một quả bóng. Ban đầu quả bóng chứa không khí ở áp suất khí quyển p₀. Bóng có thể tích không đổi V. Coi nhiệt độ không khí trong và ngoài bóng như nhau và không đổi. Mỗi lần bơm đưa được $0,013\text{m}\text{o}\text{l}$ không khí vào bóng. Sau 10 lần bơm đầu tiên, áp suất không khí trong bóng là $1,65p{}_0$. Số mol không khí trong bóng ở thời điểm ban đầu là