Để xác định nhanh (gần đúng) nhiệt dung riêng của nước máy tại nhà, một học sinh đã bố trí thí nghiệm như sau: đổ 500 ml nước (tương đương \(0,5{\rm{\;kg}}\) nước) vào trong một ấm siêu tốc, trên ấm ghi \(220{\rm{\;V}} - 1600{\rm{\;W}}\); cắm vào trong ấm một nhiệt kế dài để đo nhiệt độ nước, mở ứng dụng camera điện thoại và chuyển sang chế độ quay video hướng về nhiệt kế. Ngay khi cắm điện cho ấm vào ổ điện gia đình thì học sinh này bắt đầu quay video (ghi hình) nhiệt kế. Sau 1 phút, thì kết thúc quá trình quay và ngắt điện ấm siêu tốc. Sau đó học sinh này ghi lại nhiệt độ trên nhiệt kế từ video sau các khoảng thời gian bằng nhau là 10 giây kể từ thời điểm bắt đầu quay và được các số sau: \({20^ \circ }{\rm{C}};{24^ \circ }{\rm{C}};{29^ \circ }{\rm{C}};{36^ \circ }{\rm{C}};{43^ \circ }{\rm{C}};{50^ \circ }{\rm{C}},{57^ \circ }{\rm{C}}.\;\)Khi bỏ qua sự truyền nhiệt của ấm ra môi trường, học sinh này đưa ra các nhận xét như sau:

a: Đúng.

Đoạn dây treo nằm ngang, từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới nên góc \(\alpha = {90^ \circ }\).

Độ lớn lực từ \(F = IBl{\rm{sin}}\alpha = 1.0,5.0,2.{\rm{sin}}{90^ \circ } = 0,1{\rm{\;N}}\).

Áp dụng quy tắc bàn tay trái, lực từ có phương nằm ngang vuông góc với sợi dây.

b: Đúng. Khi dây treo lệch góc \({45^ \circ }\), thanh nằm cân bằng dưới tác dụng của trọng lực \(\vec P\) và lực từ \(\vec F\).

Ta có hệ thức \({\rm{tan}}\alpha = \frac{F}{P} \Rightarrow {\rm{tan}}{45^ \circ } = \frac{{IBl}}{{mg}} \Rightarrow 1 = \frac{{I.0,5.0,2}}{{0,01.10}} \Rightarrow I = 1A\)

c: Sai. Khi từ trường giảm về 0, từ thông qua đoạn dây biến thiên nên trên dây MN sinh ra suất điện động cảm ứng. Tuy nhiên, vì MN được treo bởi dây cách điện nên đây là đoạn mạch hở. Đoạn mạch hở chỉ xuất hiện suất điện động cảm ứng ở hai đầu chứ không thể hình thành dòng điện cảm ứng chạy qua.

d: Sai. Khi dây đứt và đoạn MN rơi tự do thẳng đứng, phương chuyển động (vectơ vận tốc \(\vec v\) ) cùng phương với vectơ cảm ứng từ \(\vec B\) (cả hai đều hướng xuống). Góc giữa \(\vec v\) và \(\vec B\) bằng \({0^0}\). Lực Lorentz tác dụng lên các hạt tải điện tự do bên trong thanh có độ lớn \(f = qvB{\rm{sin}}{0^0} = 0\).

Vì không có lực từ dồn các điện tích về hai đầu thanh nên không hề xuất hiện sự phân bố điện tích và sẽ không có hiệu điện thế cảm ứng nào giữa hai đầu \({\rm{M}},{\rm{N}}\).

a: Đúng. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất p vào nghịch đảo thể tích 1/V là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Do đó p tỉ lệ thuận với 1/V, suy ra tích \(p.V = \) const. Đây là đặc điểm của quá trình biến đổi đẳng nhiệt theo định luật Boyle.

b: Đúng. Tại điểm M trên đồ thị, ta có áp suất \(p = {2.10^5}{\rm{\;Pa}}\) và 1/V = 2 lít^-1

\( \Rightarrow V = 0,5\) lít \( = 0,{5.10^{ - 3}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}\).

Tích số \(p.V = {2.10^5}.0,{5.10^{ - 3}} = 100{\rm{\;J}}\).

c: Sai. Nén khí "nhanh" là một quá trình đoạn nhiệt (khí bị nén đột ngột nên không kịp tỏa nhiệt ra môi trường), khiến nội năng và nhiệt độ của khối khí tăng lên.

Nếu là nén đẳng nhiệt thì áp suất sẽ là \(p' = \frac{{100}}{{0,{{2.10}^{ - 3}}}} = {5.10^5}{\rm{\;Pa}}\). Tuy nhiên, do nhiệt độ tăng nên áp suất thực tế sẽ lớn hơn \({5.10^5}{\rm{\;Pa}}\).

d: Đúng. Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng \(pV = nRT\) ta tính được \(n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{100}}{{8,31.\left( {27 + 273} \right)}} \approx 0,04{\rm{\;mol}}\).