Cho mạch điện như hình vẽ. Thanh kim loại \(PQ\) đang đứng yên trên hai thanh ray kim loại song song nằm ngang, cách nhau một khoảng \(4,9{\rm{\;cm}}\). Thanh có khối lượng \(23,5{\rm{\;g}}\). Từ trường đều \({\rm{B}} = 0,80{\rm{\;T}}\) vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh ray, chiều hướng vào. R là một biến trở. Nguồn điện lý tưởng có suất điện động 12 V. Di chuyển con chạy C để biến trở có giá trị giảm từ từ. Khi \(R = 20\,\,{\rm{\Omega }}\) thì thanh \(PQ\) bắt đầu chuyển động. Lấy \({\rm{g}} = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\).

Câu 22:

Biết các hạt proton, neutron, hạt nhân vàng \(\;_{79}^{197}{\rm{Au}}\) và hạt nhân bạc \(\;_{47}^{107}{\rm{Ag}}\) có khối lượng lần lượt là 1,00728 amu; 1,00866 amu; 196,92323 amu và 106,87931 amu

A.

Hạt nhân vàng \(\;_{79}^{197}{\rm{Au}}\) nhiều hơn hạt nhân bạc \(\;_{47}^{107}{\rm{Ag}}\) 58 neutron

B.

Độ hụt khối của hạt nhân \(\;_{79}^{197}{\rm{Au}}\) là \(1,67377{\rm{ \; amu}}\)

C.

Năng lượng liên kết của hạt nhân \(\;_{47}^{107}{\rm{Ag}}\) xấp xỉ là \(898,4\,\,{\rm{MeV}}\)

D.

Hạt nhân vàng \(\;_{79}^{197}{\rm{Au}}\) bền vững hơn hạt nhân bạc \(\;_{47}^{107}{\rm{Ag}}\)

Lời giải:

Đáp án đúng: Đúng, Đúng, Sai, Sai

a) Hạt nhân vàng \(\;_{79}^{197}{\rm{Au}}\) nhiều hơn hạt nhân bạc \(\;_{47}^{107}{\rm{Ag}}\) 58 neutron → Đúng,

Hạt nhân vàng \(\;_{79}^{197}{\rm{Au}}\) có 118 neutron.

Hạt nhân bạc\(\;_{47}^{107}{\rm{Ag}}\) có 60 neutron.

⇒ Hạt nhân vàng \(\;_{79}^{197}{\rm{Au}}\) nhiều hơn hạt nhân bạc \(\;_{47}^{107}{\rm{Ag}}\) 58 neutron.

Đáp án đúng là Đúng.

b) Độ hụt khối của hạt nhân \(\;_{79}^{197}{\rm{Au}}\) là \(1,67377{\rm{\; amu}}\) → Đúng, ta có:

\(\Delta m = Z \cdot {m_P} + \left( {A - Z} \right){m_N} - {m_X} = 1,67377{\rm{\; amu}}\)

Đáp án đúng là Đúng.

c) Năng lượng liên kết của hạt nhân \(\;_{47}^{107}{\rm{Ag}}\) xấp xỉ là \(898,4\,\,{\rm{MeV}}\) → Sai, năng lượng liên kết:

\({{\rm{W}}_{lk}} = \Delta m \cdot {c^2} \approx 915,2{~\rm{ }}MeV\)

Đáp án đúng là Sai.

d) Hạt nhân vàng \(\;_{79}^{197}{\rm{Au}}\) bền vững hơn hạt nhân bạc \(\;_{47}^{107}{\rm{Ag}}\) → Sai, năng lượng liên kết riêng:

\[{{\rm{W}}_{lkr}}\left( {Ag} \right) = \frac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A} \approx 8,55{~\rm{ }}MeV/nucleon\]

\[{{\rm{W}}_{lkr}}\left( {Au} \right) = \frac{{{{\rm{W}}_{lk}}}}{A} \approx 7,9{~\rm{ }}MeV/nucleon\]

⇒ Hạt nhân vàng \(\;_{79}^{197}{\rm{Au}}\) kém bền vững hơn hạt nhân bạc \(\;_{47}^{107}{\rm{Ag}}\).

Đáp án đúng là Sai.

Câu 23:

Một khối khí cố định có thế tích là \(3000\,\,c{m^3}\) ở áp suất \(1,0 \times {10^5}\,Pa.\) Tính thể tích của nó theo đơn vị lít khi áp suất tăng lên \(2,5 \times {10^6}\,Pa\) trong khi nhiệt độ không đổi (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm)

Lời giải:

Đáp án đúng: 0,12

Ta có:

\(\begin{array}{l}{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \to 3000 \times 1,0 \times {10^5} = {V_2} \times 2,5 \times {10^6}\\ \Rightarrow {V_2} = 120\,c{m^3} = 0,12\,\,\,L\end{array}\)

Đáp án đúng là 0,12.

Câu 24:

Nung nóng một miếng kim loại làm nhiệt độ miếng kim loại tăng thêm \(30\,^\circ C.\) Nếu tính trong thang nhiệt độ Farenheit thì độ tăng nhiệt độ miếng kim loại là bao nhiêu \(^\circ F\) (kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 54

Ta có: \(\Delta t\,(^\circ F) = \,1,8\,\Delta t\,(^\circ C) \to \Delta t\, = 1,8 \times 30 = 54\,^\circ F.\)

Đáp án đúng là 54.

Câu 25:

Sử dụng các thông tin sau cho câu 3 đến câu 4: Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện \(182 \times {10^7}\,{\rm{W}}{\rm{,}}\) dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) với hiệu suất \(30\,\% .\) Trung bình mỗi hạt \({}_{92}^{235}U\) phân hạch tỏa ra năng lượng \(200\,\,MeV.\)

Câu 3: Năng lượng phân hạch cần để chuyển hóa thành điện năng trong 365 ngày là \(x \times {10^{17}}\,J.\) Giá trị của x là bao nhiêu (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 1,91

Năng lượng phân hạch cần để chuyển hóa thành điện năng trong 365 ngày là:

\(\begin{array}{l}H \cdot \Delta E = P \cdot t\\ \Rightarrow 0,3 \cdot A = 182 \cdot {10^7} \cdot 365 \cdot 24 \cdot 3600\\ \Rightarrow A \approx 1,91 \cdot {10^{17}}\,J\end{array}\)

Vậy x = 1,91.

Đáp án đúng là 1,91.

Câu 26:

Sử dụng các thông tin sau cho câu 3 đến câu 4: Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện \(182 \times {10^7}\,{\rm{W}}{\rm{,}}\) dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) với hiệu suất \(30\,\% .\) Trung bình mỗi hạt \({}_{92}^{235}U\) phân hạch tỏa ra năng lượng \(200\,\,MeV.\)

Câu 4: Khối lượng hạt \({}_{92}^{235}U\) được tiêu thụ trong 365 ngày là bao nhiêu kg? Lấy khối lượng mol của \({}_{92}^{235}U\) là \(235\,\,g/mol.\) Biết \({N_A} = 6,02 \times {10^{23}}\) (kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)

Lời giải:

Đáp án đúng: 2334

Số hạt U tiêu thụ trong 365 ngày:

\(N = \frac{{1,91 \cdot {{10}^{17}}}}{{200 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 13}}}} = 5,98 \cdot {10^{27}}\,\,\) hạt

Khối lượng U được tiêu thụ:

\(m = \frac{N}{{{N_A}}} \cdot M = \frac{{5,98 \cdot {{10}^{27}}}}{{6,02 \cdot {{10}^{23}}}} \cdot 235 \cdot {10^{ - 3}} = 2334\,\,kg\)

Đáp án đúng là 2334.

Câu 27:

Sử dụng các thông tin sau cho câu 5 và câu 6: Một electron chuyển động trong từ trường \(B = 3,0 \cdot {10^{ - 5}}\,T\) chỉ do tác dụng của lực từ, theo một đường tròn có bán kính \(0,91\,\,m.\) Biết lực từ tác dụng lên electron có độ lớn là \(F = \,|e| \cdot v \cdot B\) và \(|e| = 1,6 \cdot {10^{ - 19}}\,C;\,\,{m_e} = 9,1 \cdot {10^{ - 31}}\,kg.\)

Câu 5: Một học sinh tính tốc độ của electron và được kết quả là \(x \cdot {10^6}\,m/s.\) Tìm x (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười)

Lời giải: