Phanh điện từ có cấu tạo đơn giản gồm cuộn dây dẫn được quấn quanh lõi thép. Lõi thép được xẻ một rãnh nhỏ để đặt vào đĩa kim loại. Đĩa kim loại gắn đồng trục với trục quay của bánh xe cần hãm phanh. Khi chưa có dòng điện chạy qua cuộn dây thì đĩa kim loại quay không chịu tác dụng của lực cản nào. Khi đạp phanh là đóng công tắc điện, một dòng điện một chiều được truyền qua cuộn dây của nam châm điện và đĩa chậm lại.

Câu 22:

Sau một vụ thử hạt nhân, người ta phát hiện đồng vị phóng xạ \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\) phát tán vào khí quyển. Chất này có thể lắng đọng xuống đất, nhiễm vào cỏ và nguồn nước. Một nông trại nuôi bò có những con bò không may ăn phải cỏ bị nhiễm đồng vị phóng xạ này và rồi sữa bò bị nhiễm phóng xạ. Giả sử, sau một vụ thử hạt nhân, người ta đo được độ phóng xạ của \({ }_{53}^{131}\) I trong sữa bò tại trang trại là 2850 \(\mathrm{Bq} /\) lít. Biết rằng chu kỳ bán rã của \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\) là 8,02 ngày và giới hạn an toàn cho mức phóng xạ trong sữa là \(185 \mathrm{~Bq} /\) lít

A. Hằng số phóng xạ của \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\) là \(\lambda=1 \cdot 10^{-6} \mathrm{~s}^{-1}\)

B. Số proton của đồng vị phóng xạ̣ \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\) là 53

C. Nếu một người uống sữa chứa \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\) có mức phóng xạ vượt ngưỡng an toàn, đồng vị này có thể tích tụ trong tuyến giáp và gây nguy cơ ung thư

D. Thời gian để sữa bò tại trang trại đạt mức an toàn cho phép là 20 ngày đêm

Lời giải:

Đáp án đúng: Đúng, Đúng, Đúng, Sai

a) ĐÚNG

Hằng số phóng xạ của \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\) là \(\lambda=\frac{\ln (2)}{T}=\frac{\ln (2)}{8,02 \cdot 24 \cdot 3600}=1.10^{-6} \mathrm{~s}^{-1}\).

b) ĐÚNG

Số proton của đồng vị phóng xạ̣ \({ }_{53}^{131} \mathrm{I}\) là 53 .

c) ĐÚNG

Vì I-131 là một đồng vị phóng xạ phát ra tia beta và gamma, bức xạ này có thể làm tổn thương tế bào tuyến giáp, gây đột biến DNA và làm tăng nguy cơ phát triển ung thư tuyến giáp.

d) SAI

Thời gian để sữa bò tại trang trại đạt mức an toàn cho phép là

\( H=H_{0} 2^{-\frac{t}{T}} \rightarrow 185=2850 \cdot 2^{-\frac{t}{8,02}} \rightarrow t \approx 31,64 \text { ngày } \)

Do đó cần 32 ngày đêm để sữa bò tại trang trại đạt mức an toàn cho phép.

Câu 23:

Một ấm nước được dùng để đun sôi 1,5 lít nước từ nhiệt độ \(25^{\circ} \mathrm{C}\) trong 15 phút. Biết nhiệt dung riêng của nước là \(4190 \mathrm{~J} \cdot \mathrm{~kg}^{-1} \cdot \mathrm{~K}^{-1}\) và hiệu suất của ấm là \(85 \%\). Công suất điện của ấm này bằng bao nhiêu oát \((\mathrm{W})\) (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Lời giải:

Đáp án đúng:

616

Công suất điện của ấm này bằng \(H=\frac{Q}{A}=\frac{m c \Delta t}{P t} \rightarrow 0,85=\frac{1,5 \cdot 4190 \cdot(100-25)}{P \cdot 15 \cdot 60} \rightarrow P=616 \mathrm{~W}\).

Câu 24:

Người ta cung cấp nhiệt lượng cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Chất khí nở ra, đầy pit-tông đi một đoạn 5 cm và nội năng của chất khí tăng 0,5 J. Biết lực ma sát giữa pit-tông và xilanh là 20 N. Nhiệt lượng đã cung cấp cho chất khí là bao nhiêu Jun?

Lời giải:

Đáp án đúng:

1,5

Nhiệt lượng đã cung cấp cho chất khí là \(\Delta U=A+Q \rightarrow Q=\Delta U-A=0,5+20 \cdot 0,05=1,5 \mathrm{~J}\).

Câu 25:

Với \(V=2,5\) lít xăng, một xe máy có công suất \(P=5 \mathrm{~kW}\) chuyển động với vận tốc \(v=\) \(30 \mathrm{~km} / \mathrm{h}\) sẽ đi được bao nhiêu km? Biết hiệu suất của động cơ là \(H=32 \%\), năng suất tỏa nhiệt của xăng là \(q=4,6 \cdot 10^{7} \mathrm{~J} / \mathrm{kg}\), khối lượng riêng của xăng là \(D=700 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3}\). (Làm tròn đến sau dấu phẩy một chữ số)

Lời giải:

Đáp án đúng:

42,9

Ta có: \(H=\frac{A}{Q}=\frac{P . t}{D . V . q} \rightarrow 0,32=\frac{5 \cdot 10^{3} \cdot t}{2,5 \cdot 10^{-3} \cdot 700 \cdot 4,6 \cdot 10^{7}} \rightarrow t \approx 1,43 \mathrm{~h}\)

Quãng đường mà xe đi được là \(s=v t=30 \cdot 1,43=42,9 \mathrm{~km}\).

Câu 26:

Một sóng điện từ lan truyền trong chân không có bước sóng 3000 m . Biết trong sóng điện từ, thành phần điện trường tại một điểm biến thiên điều hòa với tần số \(f\) và có độ lớn là \(x .10^{5} \mathrm{~Hz}\). Giá trị của \(x\) là bao nhiêu?

Lời giải:

Đáp án đúng:

1

Ta có \(\lambda=c \cdot T=\frac{c}{f} \rightarrow f=\frac{c}{\lambda}=\frac{3 \cdot 10^{8}}{3000}=1.10^{5} \mathrm{~Hz} \rightarrow\) Giá trị của \(x\) là 1 .

Câu 27:

Chất phóng xạ polonium \({ }_{84}^{210} \mathrm{Po}\) phát ra tia \(\alpha\) và biến đổi thành chì \({ }_{82}^{206} \mathrm{~Pb}\). Biết chu kì bán rã của polonium là 138 ngày.

Hạt nhân polonium có bao nhiêu proton?

Lời giải: