Một học sinh thực hiện một thí nghiệm để tìm nhiệt hóa hơi riêng của nước. Một cốc thủy tinh chứa nước được đặt trên cân điện tử. Nước được đun nóng bằng một máy sưởi nhúng \(100{\rm{ W,}}\) được nhúng trong nước sao cho không chạm vào cốc thủy tinh, như hình bên. Khi nước sôi, học sinh đọc số cân. Sau \({\rm{240 s,}}\) học sinh đọc lại số cân thu được kết quả như sau:

Số cân ban đầu	\(525,4{\rm{ g}}\)
Số cân cuối cùng	\(515,2{\rm{ g}}\)

Các phát biểu sau đây đúng hay sai?

Đáp án: Đ – S – S – S

a) Từ trường giữa hai cực của nam châm có hướng \( + \,y.\)

Khi có dòng điện chạy qua là \({\rm{8,5}}\,{\rm{A}}\) làm kim chỉ di chuyển theo phương thẳng đứng, đi lên. Nên dây dẫn nằm dọc theo trục \(Ox \Rightarrow \) lực từ \(\vec F\) có phương và chiều dọc theo trục \(Oz.\) Do đó, từ trường giữa hai cực của nam châm có hướng \({\rm{ + }}\,{\rm{y}}{\rm{.}}\)

Chọn ĐÚNG.

b) Lực từ tác dụng lên dòng điện có độ lớn bằng \({\rm{588}}{\mkern 1mu} \,{\rm{mN}}{\rm{.}}\)

+ Lực từ đủ lớn để nâng kim và giấy (khối lượng bảng giấy \[{\rm{m}}\, = \,{\rm{60}}\,{\rm{(mg)}}\, = \,{\rm{6}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 5}}}}\,({\rm{kg)}}{\rm{.}}\]

+ Khi kim chỉ trở về vị trí ban đầu (khi chưa có dòng điện và bảng giấy) thì lực từ cân bằng với trọng lực. Nên lực từ tác dụng lên dòng điện là:

\(\)\[{\rm{F}}\, = {\rm{P}}\, = \,{\rm{m}} \cdot {\rm{g}}\, = \,{\rm{6}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 5}}}} \cdot {\rm{9,8}}\, = 5,88 \cdot {10^{ - 4}}{\rm{ N}} = \,0{\rm{,588 mN}}{\rm{.}}\]

Chọn SAI.

c) Cảm ứng từ giữa hai cực của nam châm có độ lớn \({\rm{2,4 T}}{\rm{.}}\)

+ Từ công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều. Ta có:

\[{\rm{F}}\, = \,{\rm{IB}}\ell {\rm{sin\alpha }}\, \Rightarrow \,{\rm{B}}\, = \,\frac{{\rm{F}}}{{{\rm{I}}\ell {\rm{sin\alpha }}}}\, = \frac{{{\rm{5,88}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}}}{{{\rm{8,5}} \cdot {\rm{5,2}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 2}}}} \cdot {\rm{sin(90}}^\circ {\rm{)}}}} = \,{\rm{1,33}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 3}}\,{\rm{T}}{\rm{.}}\]

Chọn SAI.

d) Bây giờ thay nguồn không đổi bằng một nguồn có tần số thấp thì hiện tượng diễn ra tương tự nhau.

+ Khi sử dụng nguồn điện với tần số thấp thì kim chỉ sẽ dao động liên tục.

Chọn SAI.

Đáp án: S – Đ – Đ – S

a) Đồng vị polonium được tạo thành có số khối là \({\rm{210}}{\rm{.}}\)

Phương trình phóng xạ \[{\rm{\alpha }}\] có dạng:

+ Số khối của polonium được tạo thành: \({{\rm{A}}_{{\rm{Po}}}} = {\rm{222}}\, - \,{\rm{4}}\, = {\rm{218}}{\rm{.}}\)

Chọn SAI.

b) Năng lượng tỏa ra của một phân rã phóng xạ là \({\rm{5,59}}\,{\mkern 1mu} {\rm{MeV}}{\rm{.}}\)

+ Năng lượng của phản ứng:

\({\rm{E}}\, = {\rm{ [}}{{\rm{m}}_{{\rm{Rn}}}}\, - \,{\rm{(}}{{\rm{m}}_{{\rm{Po}}}} + \,{{\rm{m}}_{\rm{\alpha }}}{\rm{)]}} \cdot {{\rm{c}}^{\rm{2}}} = \,{\mkern 1mu} {\rm{[222,0176}}\, - \left( {{\rm{218,0090}}\, + \,{\rm{4,0026}}} \right){\rm{]}} \cdot {\rm{931,5}}\, = \,{\rm{5,59 MeV}}{\rm{.}}\)

Chọn ĐÚNG.

c) Động năng hạt \[{\rm{\alpha }}\] chiếm phần lớn năng lượng phân rã.

+ Do hạt nhân polonium có khối lượng lớn hơn hạt \[{\rm{\alpha ,}}\] động năng của \[{\rm{\alpha }}\] sẽ chiếm phần lớn năng lượng phân rã.

Chọn ĐÚNG.

d) Tốc độ của hạt \[{\rm{\alpha }}\] gấp khoảng \(5,4\) lần tốc độ hạt nhân polonium.

Do ban đầu hạt nhân radon \[{}_{{\rm{86}}}^{{\rm{222}}}{\rm{Rn}}\] đứng yên nên áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: \({{\rm{m}}_{{\rm{Po}}}} \cdot {{\rm{v}}_{{\rm{Po}}}}\, = \,{{\rm{m}}_{\rm{\alpha }}} \cdot {{\rm{v}}_{\rm{\alpha }}} \Rightarrow \frac{{{{\rm{v}}_{\rm{\alpha }}}}}{{{{\rm{v}}_{{\rm{Po}}}}}} = \,\frac{{{{\rm{m}}_{{\rm{Po}}}}}}{{{{\rm{m}}_{\rm{\alpha }}}}} = \,{\rm{54,5}}{\rm{.}}\)

Chọn SAI.