Một đoạn dây dẫn mang dòng điện cường điện \(1,5{\rm{\;A}}\) đặt trong một từ trường đều thì chịu một lực từ có độ lớn \(0,3{\rm{\;N}}\). Nếu sau đó cường độ dòng điện tăng thêm \(0,5{\rm{\;A}}\) thì lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn bằng bao nhiêu (tính theo đơn vị N)? (làm tròn kết quà đến chữ số hàng phần mười).

Đáp án:

Tỉ số giữa số hạt nhân X còn lại trong mẫu và số hạt nhân \(Y\) đã sinh ra ở thời điểm t bất kì là

\[\frac{{{N_x}}}{{{N_y}}} = \frac{1}{{{2^{\frac{t}{T}}} - 1}}\]

Ở thời điểm \({t_1} = {t_0}\) (năm): \[\frac{1}{{{2^{\frac{{{t_0}}}{T}}} - 1}} = \frac{1}{3} \to \frac{{{t_0}}}{T} = 2.\]

Ở thời điểm \({{\rm{t}}_2} = {{\rm{t}}_{\rm{o}}} + 24,6\)(năm): \[\frac{1}{{{2^{\frac{{{t_0} + 24,6}}{T}}} - 1}} = \frac{1}{{15}} \to \frac{{{t_0} + 24,6}}{T} = 4 \to T = 12,3\](năm).

a) Số neutron của hạt nhân \(\;{}_Z^A{\rm{Mg}}\) là 12.

Phương trình phóng xạ: \({}_{11}^{24}Na{\rm{ }} \to {\rm{ }}{}_{12}^{24}Mg{\rm{ + }}{\beta ^ - }\)

Số hạt neutron của hạt nhân \(\;{}_{12}^{24}{\rm{Mg}}\) là 24 – 12 = 12.

a) Đúng.

b) Chu kỳ bán rã của hạt nhân \(\;_{11}^{24}{\rm{Na}}\) là 15 h.

Khối lượng hạt nhân \(\;_{11}^{24}{\rm{Na}}\) sau 30h: \(\begin{array}{l}m = {m_o}{.2^{ - \frac{t}{T}}}{\rm{ }} \Rightarrow {\rm{ 0,6 = 2,4}}{\rm{. }}{2^{ - \frac{{30}}{T}}}\\ \Rightarrow {\rm{ T = 15h }}\end{array}\)

b) Đúng.

c) Độ phóng xạ của \(\;_{11}^{24}{\rm{Na}}\) ở thời điểm \({\rm{t}} = 0\) là \(7,{73.10^{17}}{\rm{\;Bq}}\).

Độ phóng xạ của \(\;_{11}^{24}{\rm{Na}}\) ở thời điểm \({\rm{t}} = 0\):

\({H_0} = \lambda .{N_0} = \frac{{\ln 2}}{{15.60.60}}.\frac{{2,4}}{{24}}.6,{02.10^{23}}{\rm{ = 7,727}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{17}}{\rm{ Bq}}{\rm{.}}\)

c) Đúng.

d) Ở thời điểm t, tỉ số giữa khối lượng \(\;{}_Z^A{\rm{Mg}}\) và \(\;_{11}^{24}{\rm{Na}}\) là 3

\(\)\[\frac{{{m_{Mg}}}}{{{m_{Na}}}} = \frac{{\frac{{{A_{Mg}}}}{{{A_{Na}}}}.{m_o}.\left( {1 - {2^{ - \frac{{{t_1}}}{T}}}} \right)}}{{{m_o}{{.2}^{ - \frac{{{t_1}}}{T}}}}}{\rm{ }} \Rightarrow {\rm{ }}{2^{ - \frac{{{t_1}}}{T}}} = \frac{1}{4}{\rm{ }} \Rightarrow {\rm{ }}{{\rm{t}}_1}{\rm{ = 2T}}\]

tại thời điểm \({{\rm{t}}_2} = {{\rm{t}}_1} + 3{\rm{\;T = 5T}}\) tỉ số khối lượng hạt nhân \(\;_Z^A{\rm{Mg}}\) và \(\;_{11}^{24}{\rm{Na}}\)

\[\frac{{{m_{Mg}}}}{{{m_{Na}}}} = \frac{{\frac{{{A_{Mg}}}}{{{A_{Na}}}}.{m_o}.\left( {1 - {2^{ - \frac{{{t_2}}}{T}}}} \right)}}{{{m_o}{{.2}^{ - \frac{{{t_2}}}{T}}}}}{\rm{ }} = \frac{{\frac{{24}}{{24}}.{m_o}.\left( {1 - {2^{ - \frac{{5T}}{T}}}} \right)}}{{{m_o}{{.2}^{ - \frac{{5T}}{T}}}}} = {\rm{ }}31\]

d) Sai.