Câu hỏi:

Thanh AB dài 40 cm quay đều quanh một trục đi qua đầu A của thanh với tốc độ góc 20 rad/s. Biết thanh quay đều trong mặt phẳng nằm ngang. Hệ đặt trong từ trường đều B = 0,25 T có phương vuông góc với mặt phẳng chuyển động của thanh AB. Suất điện động xuất hiện ở hai đầu thanh AB là bao nhiêu volt (V)?

Cực quang là hiện tượng ánh sáng rực rỡ xuất hiện trên bầu trời ban đêm gần các vùng cực của Trái Đất – thường thấy ở Bắc bán cầu (Aurora Borealis) và Nam bán cầu (Aurora Australis). Về nguyên nhân: Mặt Trời phát ra các hạt mang điện (chủ yếu electron và proton). Trái Đất giống như một nam châm khổng lồ, có từ trường bảo vệ bao quanh. Khi các electron từ gió Mặt Trời tiến vào vùng gần Trái Đất, chúng bị từ trường Trái Đất uốn cong và xoắn ốc theo đường sức từ, đi về cực từ. Gần cực, các electron này va chạm với các nguyên tử/ion trong khí quyển (chủ yếu là Oxy và Nitơ). Các nguyên tử bị kích thích rồi phát ra ánh sáng khi trở lại trạng thái ban đầu và tạo nên ánh sáng màu xanh lá, đỏ, tím... lượn lờ trên trời: đó chính là Cực Quang.

Một electron từ gió Mặt Trời bay tới Trái Đất với vận tốc ban đầu v=2.10⁶ m/s, hướng song song với mặt phẳng xích đạo (vuông góc với trục từ trường Trái Đất). Giả sử tại một điểm gần Trái Đất, từ trường có độ lớn B=3.10⁻⁵ T (giá trị thực tế gần bề mặt Trái Đất). Biết khối lượng electron là 9,1.10^-31 kg và điện tích electron là – 1,6.10^-19 C. Bán kính quỹ đạo xoắn ốc (còn gọi là bán kính Larmor) mà electron quay quanh đường sức từ ngay khi đến bề mặt Trài Đất là bao nhiêu cm? (làm tròn đến hàng đơn vị).

Guitar điện là một trong những ứng dụng thực tế cực kỳ thú vị của vật lý – đặc biệt là hiện tượng cảm ứng điện từ. Khác với guitar thùng (guitar acoustic) sử dụng thùng cộng hưởng, guitar điện không phát ra âm thanh to từ thân đàn. Thay vào đó, nó chuyển dao động dây đàn thành tín hiệu điện, rồi khuếch đại bằng loa. Dưới mỗi dây đàn có pickup, là một nam châm cuốn bằng dây đồng . Khi bạn gảy dây, dây đàn (làm bằng kim loại) dao động trong từ trường của pickup. Khi dây kim loại dao động, nó cắt qua các đường sức từ của nam châm. Theo định luật Faraday, dòng điện cảm ứng được sinh ra. Dòng điện này có tần số giống tần số dao động của dây đàn. Dao động điện này chính là tín hiệu âm thanh điện tử.

Giả sử pickup tạo ra từ trường có cảm ứng từ 0,02T. Dây đàn dao động điều hoà tạo ra nốt La với tần số 440 Hz và biên độ dao động của dây đàn là 1 mm. Chiều dài của pickup là 5 cm. Suất điện động cực đại mà dây đàn tạo ra khi người chơi đàn gảy âm La là bao nhiêu mV? (làm tròn đến hàng phần trăm)

Bên trong lõi Mặt Trời, nơi phản ứng nhiệt hạch xảy ra mạnh nhất, nhiệt độ khoảng 1,5.10⁷ K, và mật độ khối khí là khoảng 150 g/cm³. Lấy k = 1,38.10^-23 J/K. Giả sử khí bên trong lõi Mặt Trời là khí lý tưởng gồm hỗn hợp đẳng tỉ của deuterium và tritium, trong điều kiện nhiệt độ và áp suất rất lớn sẽ xảy ra phản ứng nhiệt hạnh theo phương trình:

Động năng trung bình của một hạt nhân khí (giả sử là deuterium hoặc tritium), theo đơn vị keV là bao nhiêu? (làm tròn đến chữ số hàng phần trăm)

Bên trong lõi Mặt Trời, nơi phản ứng nhiệt hạch xảy ra mạnh nhất, nhiệt độ khoảng 1,5.10⁷ K, và mật độ khối khí là khoảng 150 g/cm³. Lấy k = 1,38.10^-23 J/K. Giả sử khí bên trong lõi Mặt Trời là khí lý tưởng gồm hỗn hợp đẳng tỉ của deuterium và tritium, trong điều kiện nhiệt độ và áp suất rất lớn sẽ xảy ra phản ứng nhiệt hạnh theo phương trình:

Năng lượng sinh ra bởi phản ứng nhiệt hạch trong mỗi 1 cm³ thể tích trong lòng Mặt Trời là bao nhiêu? Giả sử 100% các cặp deuterium và tritium đều phản ứng với nhau. (tính theo đơn vị 10¹³ J/cm³ và các phép toán làm tròn đến hàng phần trăm)

Một khối iốt rắn có khối lượng 50 g được đun bằng một nguồn nhiệt công suất 20 W. Biết nhiệt hoá hơi riêng của iốt ở 114 ^oC là 246 kJ/kg. Thời gian tối thiểu để iốt thăng hoa hoàn toàn là bao nhiêu giây? Giả sử toàn bộ nhiệt truyền cho iốt

Trong quá trình biến đổi trạng thái của một khối khí xác định mà hệ không sinh công hay nhận công. Hiện tượng này xảy ra trong quá trình nào?

Ngày xưa để tạo ra lửa, người xưa thường dùng hai vật liệu khô, thường là gỗ, để tạo ma sát mạnh, làm nóng lên đến mức làm cháy các mẫu gỗ nhỏ tạo thành các tàn lửa. Có hai kỹ thuật chính:

- Dùi xoay tay (hand drill): Dùng một que gỗ cứng xoay nhanh trong một lỗ trên miếng gỗ mềm hơn.

- Cách thứ hai dùng cung khoan lửa (bow drill): Dùng một cây cung nhỏ buộc dây cung quanh que gỗ, rồi kéo qua lại để que xoay nhanh và ổn định hơn.

Sau khi có tàn lửa, họ thổi nhẹ vào bùi nhùi (cỏ khô, vỏ cây, mùn cưa) để nhóm thành lửa thật. Cách tạo ra lửa bằng cách này là quá trình

Một động cơ nhiệt hoạt động giữa hai nguồn nhiệt. Nhiệt độ của nguồn nóng là 227 ^oC; nhiệt độ của nguồn lạnh là 27 ^oC. Trong mỗi chu trình, động cơ nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng Q₁ = 1200J.

Hiệu suất cực đại của động cơ nhiệt là

Một động cơ nhiệt hoạt động giữa hai nguồn nhiệt. Nhiệt độ của nguồn nóng là 227 ^oC; nhiệt độ của nguồn lạnh là 27 ^oC. Trong mỗi chu trình, động cơ nhận từ nguồn nóng một nhiệt lượng Q₁ = 1200J.

Công cơ học mà hệ sinh ra trong động cơ nhiệt ứng với hiệu suất cực đại là bao nhiêu?