Câu hỏi:

Vai trò của từ trường trong các thiết bị y tế như máy MRI là gì?

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Thí nghiệm: Kiểm tra áp suất khí sau quá trình dãn nở theo định luật Charles

Dụng cụ thí nghiệm :

1. Một bình chứa khí hình trụ có nắp di động kín, tích hợp piston để theo dõi sự thay đổi thể tích.

2. Nhiệt kế (thang đo từ \(0^{\circ} \mathrm{C}\) đến \(100^{\circ} \mathrm{C}\) ).

3. Bếp điện hoặc nước nóng để gia nhiệt.

4. Một dụng cụ đo áp suất (áp kế) gắn liền với bình chứa khí.

5. Thước đo chiều cao hoặc thể tích.

6. Giá đỡ và các kẹp giữ cố định dụng cụ.

Thiết lập ban đầu:

+ Chuẩn bị bình chứa khí kín gắn nhiệt kế và áp kế.

+ Điều chỉnh để lượng khí ban đầu ở áp suất xác định \(\mathrm{P}_{0}\), thể tích \(\mathrm{V}_{0}\), và nhiệt độ \(\mathrm{T}_{0}\) (khoảng \(20^{\circ} \mathrm{C}\) ).

Trong máy quang phổ khối (Mass Spectrometry), một ion đơn tích ( \(q=+e\) ), có khối lượng \(\mathrm{m}=3,2 \times 10^{-26} \mathrm{~kg}\), được tăng tốc bởi hiệu điện thế \(\mathrm{U}=200 \mathrm{~V}\) trước khi bay vào vùng từ trường đều \(\mathrm{B}=0,5 \mathrm{~T}\). Trong vùng từ trường, ion chuyển động theo quỹ đạo tròn. Cho biết Điện tích của electron: \(\mathrm{e}=1,6 \times 10^{-19} \mathrm{C}\).

Bài thí nghiệm: Khảo sát định luật I nhiệt động lực học \(\Delta \mathrm{U}=\mathrm{Q}+\mathrm{A}\). Trong đó: \(\Delta \mathrm{U}\) : độ biến thiên nội năng của hệ; Q : nhiệt lượng hệ nhận vào/tỏa ra; A : công mà hệ thực hiện/ nhận.

Dụng cụ thí nghiệm: Một bình kín chứa khí có piston di động, nhiệt kế (thang đo từ \(0^{\circ} \mathrm{C}\) đến \(100^{\circ} \mathrm{C}\) ), áp kế để đo áp suất của khí, Hệ thống gia nhiệt (bếp điện hoặc nguồn nhiệt) công suất 50 W , thước đo độ cao để xác định quãng đường dịch chuyển của piston, đồng hồ bấm giờ.

Cho biết khối lượng piston và diện tích tiết diện của xi lanh \(\mathrm{S}=0,01 \mathrm{~m}^{2}\), hiệu suất cấp nhiệt là \(80 \%\).

Chuẩn bị ban đầu: Đặt piston di động ở trạng thái cân bằng, khí trong bình có thể tích ban đầu \(\mathrm{V}_{1}=1\) lít, nhiệt độ \(\mathrm{t}_{1}=25^{\circ} \mathrm{C}\), và áp suất \(\mathrm{p}_{1}=1 \mathrm{~atm}\). Ta bật nguồn cấp nhiệt. Ghi lại các giá trị \(\mathrm{p}, \mathrm{V}, \mathrm{T}\).

Nguồn phóng xạ \(\alpha\) americium \({ }_{95}^{241} \mathrm{Am}\) có hằng số phóng xạ \(5,081 \cdot 10^{-11}(1 / \mathrm{s})\) được đặt giữa hai bản kim loại kết nối với một pin. Các hạt \(\alpha\) phóng ra làm ion hóa không khí giữa hai bản kim loại, cho phép một dòng điện nhỏ chạy giữa hai bản kim loại đó và chuông báo không kêu.

Nếu có khói bay vào giữa hai bản kim loại, các ion trong này sẽ kết hợp với những phân tử khói và dịch chuyển chậm hơn làm cường độ dòng điện chạy giữa hai bản kim loại giảm đi. Khi dòng điện giảm tới mức nhất định thì cảm biến báo khói sẽ gửi tín hiệu kích hoạt chuông báo cháy

Núi Bà Đen nằm ở tỉnh Tây Ninh. Đây là đỉnh núi cao nhất miền Nam Việt Nam với độ cao \(\mathbf{9 8 6} \mathbf{m}\) so với mực nước biển. Nhiệt độ trên đỉnh núi thường mát mẻ hơn nhiệt độ ở đồng bằng xung quanh, dao động từ \(18^{\circ} \mathbf{C}\) đến \(\mathbf{2 5}^{\circ} \mathrm{C}\), tùy vào mùa. Vào một ngày, lúc 6 h sáng, nhiệt độ của đỉnh núi là \(18^{\circ} \mathrm{C}\), biết rằng mỗi khi lên cao thêm 10 m , áp suất khí quyển giảm 1 mmHg , và giả sử nhiệt độ xem như không đổi từ đỉnh núi đến chân núi. Ở điều kiện tiêu chuẩn, ở chân núi áp suất khí quyển là 760 mmHg , khối lượng riêng của không khí là \(1,29 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3}\).

Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi theo đơn vị \(\mathrm{kg} / \mathrm{m}^{3}\). (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)

Núi Bà Đen nằm ở tỉnh Tây Ninh. Đây là đỉnh núi cao nhất miền Nam Việt Nam với độ cao \(\mathbf{9 8 6} \mathbf{m}\) so với mực nước biển. Nhiệt độ trên đỉnh núi thường mát mẻ hơn nhiệt độ ở đồng bằng xung quanh, dao động từ \(18^{\circ} \mathbf{C}\) đến \(\mathbf{2 5}^{\circ} \mathrm{C}\), tùy vào mùa. Vào một ngày, lúc 6 h sáng, nhiệt độ của đỉnh núi là \(18^{\circ} \mathrm{C}\), biết rằng mỗi khi lên cao thêm 10 m , áp suất khí quyển giảm 1 mmHg , và giả sử nhiệt độ xem như không đổi từ đỉnh núi đến chân núi. Ở điều kiện tiêu chuẩn, ở chân núi áp suất khí quyển là 760 mmHg , khối lượng riêng của không khí là \(1,29 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3}\).

Khoảng 8 h sáng khi nắng lên, nhiệt độ ở đỉnh núi tăng lên \(25^{\circ} \mathrm{C}\). Xét cùng một lượng khí trong một phòng kín trên đỉnh núi, áp suất không khí trong phòng khi đó là bao nhiêu mmHg ? (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)

Trên một số quốc lộ, bạn có thể thấy các đường dây điện cao áp thuộc hệ thống truyền tải điện quốc gia, thường vận hành ở mức điện áp 220 kV hoặc 500 kV , phục vụ việc cung cấp điện cho các khu vực lân cận. Các trụ điện cao áp được xây dựng kiên cố, có chiều cao từ \(40-50\) mét để đảm bảo an toàn và tránh ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.

Giả sử tại vị trí khảo sát, từ trường Trái Đất là \(5 \cdot 10^{-5} \mathrm{~T}\). Xét một đoạn dây dẫn có chiều dài 500 m tại đoạn có dòng điện xoay chiều cực đại 100 A xem như vuông góc với từ trường của Trái Đất, thì tổng lực từ cực đại do từ trường Trái Đất tác dụng lên toàn bộ chiều dài dây dẫn là bao nhiêu Newton? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)

Trên một số quốc lộ, bạn có thể thấy các đường dây điện cao áp thuộc hệ thống truyền tải điện quốc gia, thường vận hành ở mức điện áp 220 kV hoặc 500 kV , phục vụ việc cung cấp điện cho các khu vực lân cận. Các trụ điện cao áp được xây dựng kiên cố, có chiều cao từ \(40-50\) mét để đảm bảo an toàn và tránh ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.

Nếu một đoạn dây dẫn đang truyền tải công suất \(\mathrm{P}=11,000 \mathrm{~W}\) ở điện áp hiệu dụng \(\mathrm{U}=220 \mathrm{kV}\), thì dòng điện trên dây là bao nhiêu Ampe ( A )? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).

Các nhà khoa học đã xác định được độ phóng xạ của 1 g mẫu carbon trong cơ thể sinh vật sống là \(0,25 \mathrm{~Bq}\). Biết rằng, trong số các đồng vị của carbon có trong mẫu, chỉ có \({ }_{6}^{14} \mathrm{C}\) là đồng vị phóng xạ với chu kì bán rã là 5730 năm. Vào ngày 19/9/1991, trong khi đang tìm đường vượt qua dãy Otztal Alps, hai nhà leo

núi người Đức đã phát hiện thấy xác ướp người cổ được bảo quản hầu như nguyên vẹn trong băng tuyết tại Hauslabjoch, khu vực giữa biên giới Áo và Italia. Xác ướp đó được đặt tên là người băng Otzi. Tại thời điểm này, các nhà khoa học đã đo được độ phóng xạ của 1 g mẫu carbon trong cơ thể người băng Otzi là \(0,12 \mathrm{~Bq}\). Xác định niên đại của người băng đó ( làm tròn đến hàng đơn vị)