Một khối khí lí tưởng xác định chuyển trạng thái theo chu trình A → B →C→A. Chu trình này được thể hiện trên đồ thị \[p - T\] hình bên. Biết thể tích của khí ở trạng thái A là 2 lít.

a) SAI

Khi đặt thiết bị sao cho kim la bàn trùng với pháp tuyến của mặt phẳng cuộn dây và bật dòng điện, cảm ứng từ Trái Đất và cảm ứng từ cuộn dây trùng phương với nhau, vì vậy cảm ứng từ tổng hợp cũng cùng phương với cảm ứng từ Trái Đất. Nếu chiều của cảm ứng từ tổng hợp cùng chiều với cảm ứng từ Trái Đất, phương và hướng cân bằng của kim la bàn không đổi. Nếu ngược chiều, phương cân bằng không đổi nhưng hướng cân bằng sẽ ngược lại. Vì vậy, góc lệch chỉ có thể bằng 0 hoặc 180 độ.

b) ĐÚNG

Khi đặt thiết bị sao cho kim la bàn trùng với mặt phẳng cuộn dây và bật dòng điện, cảm ứng từ Trái Đất và cảm ứng từ cuộn dây vuông góc với nhau, vì vậy cảm ứng từ tổng hợp sẽ lệch một góc nhọn so với cảm ứng từ Trái Đất.

c) ĐÚNG

\[\tan \theta = \frac{{{B_d}}}{{{B_{TD}}}} = \frac{{2\pi \times {{10}^{ - 7}} \times N \times \frac{I}{R}}}{{{B_{TD}}}}\quad \Rightarrow \quad \theta = {\tan ^{ - 1}}\left( {\frac{{2\pi \times {{10}^{ - 7}} \times N \times \frac{I}{R}}}{{{B_{TD}}}}} \right) = {\tan ^{ - 1}}\left( {\frac{{2 \times {\rm{3,14}} \times {{10}^{ - 7}} \times 500 \times \frac{{40 \times {{10}^{ - 3}}}}{{{\rm{0,05}}}}}}{{50 \times {{10}^{ - 6}}}}} \right) \approx {\rm{78,7}}^\circ \]

d) ĐÚNG

\[\tan \theta = \frac{{{B_d}}}{{{B_{TD}}}} = \frac{{2\pi \times {{10}^{ - 7}} \times N \times \frac{I}{R}}}{{{B_{TD}}}}\quad \Rightarrow \quad {B_{TD}} = \frac{{2\pi \times {{10}^{ - 7}} \times N \times \frac{I}{R}}}{{\tan \theta }} = \frac{{2 \times {\rm{3,14}} \times {{10}^{ - 7}} \times 500 \times \frac{{40 \times {{10}^{ - 3}}}}{{{\rm{0,05}}}}}}{{\tan 80^\circ }} \approx {\rm{44,3}} \times {10^{ - 6}}{\rm{ T}}.\]

a) SAI

Vì hạt chuyển động tròn đều nên động năng không thay đổi.

b) ĐÚNG

Vì vi hạt được gia tốc bởi hiệu điện thế U nên động năng khi nó vào trong vùng có từ trường đều là

\[{W_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = qU\quad \Rightarrow \quad v = \sqrt {\frac{{2qU}}{m}} .\]

Bán kính quỹ đạo của vi hạt có phụ thuộc thương số \[\frac{q}{m}\]:

\[F = qvB = m\frac{{{v^2}}}{R}\quad \Rightarrow \quad R = \frac{{mv}}{{qB}} = \frac{{m\sqrt {\frac{{2qU}}{m}} }}{{qB}} = \sqrt {\frac{{2mU}}{{q{B^2}}}} .\]

c) SAI

Thời gian vi hạt chuyển động: \[t = \frac{{\pi R}}{v} = \pi \frac{{\sqrt {\frac{{2mU}}{{q{B^2}}}} }}{{\sqrt {\frac{{2qU}}{m}} }} = \frac{{\pi m}}{{qB}} \notin U.\]

d) ĐÚNG

Với một proton:

\[d = 2R = 2\sqrt {\frac{{2mU}}{{q{B^2}}}} = 2 \times \sqrt {\frac{{2 \times {\rm{1,67}} \times {{10}^{ - 27}} \times 50 \times {{10}^3}}}{{{\rm{1,6}} \times {{10}^{ - 19}} \times {1^2}}}} \approx {\rm{64,6 mm}}.\]