Theo thống kê, vùng Tây Nguyên và Nam Trung Bộ có số giờ nắng trong năm trung bình khoảng 2300 giờ. Cường độ bức xạ Mặt Trời trung bình đo được ở vùng này trong một ngày là \(5,3{\rm{kWh}}/{{\rm{m}}^2}\). Một máy nước nóng năng lượng Mặt Trời có bộ thu nhiệt gồm nhiều ống thuỷ tinh có hai lớp ở giữa là lớp chân không, kích thước bộ thu nhiệt là \(2000\;{\rm{mm}} \times 1250\;{\rm{mm}}\). Máy hoạt động nhờ nguồn năng lượng từ bức xạ Mặt Trời chuyển đổi trụ̣c tiếp thành nhiệt năng làm nóng nước. Dựa vào hiện tượng đối lưu, nước trong bình sau khi chảy vào ống được làm nóng luân phiên cho tới khi nhiệt độ của nước trong bình và ống chân không bằng nhau. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là \(4200\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\), khối lượng riêng của nước là \(1000\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}\).

 

Sạc điện không dây ngày càng được sử dụng rộng rãi để sạc điện thoại, đồng hồ thông minh, máy hút bụi,... Sạc điện không dây đã truyền điện từ nguồn điện đến điện thoại và đưa vào pin (xem hình).

Về nguyên lý hoạt động, khi một người nói trước micro, màng rung bên trong micro sẽ dao động làm ống dây di chuyển qua lại trong từ trường của một thanh nam châm vĩnh cửu, trục của ống dây trùng với trục của nam châm. Khi đó trong ống dây xuất hiện dòng điện, dòng điện này sẽ được dẫn ra mạch khuếch đại rồi ra loa. Giả sử rằng ống dây có 12 vòng, và tiết diện vòng dây là \(40\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\). Khi người phát ra một đơn âm khiến cuộn dây di chuyển đều đi vào và đi ra khỏi nam châm thì từ thông qua cuộn dây biến thiên với tốc độ \(5\;{\rm{T}}/{\rm{s}}\). Độ lớn suất điện động xuất hiện trong ống dây là bao nhiêu \({\mathop{\rm Volt}\nolimits} ({\rm{V}})\) ?

Bóng thám không như hình bên là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong ngành khí tượng để thu thập dữ liệu về các thông số thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và hướng gió ở độ cao khác nhau của bầu khí quyển. Trên quả bóng có gắn thiết bị gọi là Radiosonde có chức năng ghi nhận các dữ liệu thông qua các cảm biến và phát tín hiệu radio để truyền dữ liệu trở lại mặt đất để các nhà khoa học và nhà khí tượng có thể thu thập và phân tích. Bóng thám không thường được làm từ cao su hoặc các vật liệu nhẹ có khả năng chịu biến dạng. Bóng được bơm khí nhẹ như hydrogen hoặc helium.

Giả sử một quả bóng thám không kín có thể tích ban đầu là \(20\;{{\rm{m}}^3}\) chứa hydrogen và có tổng khối lượng (bóng và thiết bị đo) là \({{\rm{m}}_{\rm{b}}} = 6\;{\rm{kg}}\). Biết rằng khi thể tích quả bóng tăng gấp 27 lần thể tích ban đầu thì quả bóng bị nổ; áp suất khí quyển \({{\rm{p}}_{\rm{k}}}\) giảm theo độ cao h với quy luật \({{\rm{p}}_{\rm{k}}} = {{\rm{p}}_0} \cdot {{\rm{e}}^{ - \frac{{{{\rm{M}}_{\rm{k}}} \cdot {\rm{gh}}}}{{{\rm{RT}}}}}}\); nhiệt độ ở độ cao mà bóng bị nổ là 218 K . Áp suất khí quyển ở mặt đất là \({{\rm{p}}_0} = {10^5}\;{\rm{Pa}}\); khối lượng mol của phân tử không khí là \({{\rm{M}}_{\rm{k}}} = 29\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}\); gia tốc trọng trường là \({\rm{g}} = 9,8\;{\rm{m}}/{{\rm{s}}^2}\). Bỏ qua áp suất phụ do vật liệu làm vỏ bóng gây ra. Độ cao (so với mặt đất) là bao nhiêu kilometer (km) thì quả bóng bị nổ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Nhà máy điện hạt nhân Diablo Canyon ở California, Mỹ sử dụng các bó thanh nhiên liệu, mỗi bó nặng 20 kg chứa \(3\% \) khối lượng là đồng vị \(_{92}^{235}U\). Khối lượng mol của \(_{92}^{235}U\) là \(235\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}\). Giả thuyết cứ mỗi hạt nhân \(_{92}^{235}U\) khi phân hạch toả ra 200 MeV thì năng lượng tối đa mỗi bó nhiên liệu sinh ra là \(x \cdot {10^{26}}{\rm{MeV}}\), giá trị của \(x\) là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Khi chụp cộng hưởng từ (MRI), để đảm bảo an toàn và tránh gây nguy hiểm, cần loại bỏ các vật kim loại ra khỏi cơ thể người bệnh. Giả sử có một vòng dây dẫn kim loại nằm trong máy MRI sao cho mặt phẳng của vòng vuông góc với cảm ứng từ của từ trường do máy tạo ra khi chụp. Biết bán kính và điện trở của vòng lần lượt là \(4,2\;{\rm{cm}}\) và \(0,015\Omega \). Nếu trong \(0,50\;{\rm{s}}\), độ lớn của cảm ứng từ này giảm đều từ \(2,00\;{\rm{T}}\) xuống \(0,50\;{\rm{T}}\), thì cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng kim loại là