(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 14

Một khung dây dẫn phẳng, kín (C) có diện tích giới hạn S, đăt trong từ trường đều có cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ , có véctơ đơn vị pháp tuyến $\overrightarrow{n}$   hợp với véctơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$  góc $\alpha >90°$  như hình bên. 

Cho một "cân dòng điện" như hình vẽ bên.  Mục đích là sử dụng lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện để đo cảm ứng từ B của từ trường. Dòng điện qua dây dẫn có cường độ $2,5 A$  và chiều dài đoạn dây l = 0,12 m, đặt trong từ trường đều của nam châm hình chữ U sao cho dây dẫn vuông góc với véctơ cảm ứng từ. Để khung dây cân bằng, người ta đặt một kẹp giấy có trọng lượng $P=0,015 N$  ở phía đối diện so với trục quay và cách trục quay khoảng cách $y=0,24 m$  Biết khoảng cách từ trục quay đến đoạn dây là $x=0,1 m$

a) Lực từ tác dụng lên dây dẫn không phụ thuộc vào chiều dài của dây dẫn.

b) Nếu ta tăng dòng điện lên gấp đôi thì trọng lượng P của kẹp giấy cần phải tăng lên gấp đôi để khung dây cân bằng.

c) Lực từ  tác dụng lên dây dẫn lúc đầu có độ lớn là $F_B=0,048 N$

d) Cảm ứng từ của từ trường đều là $B=0,8 T$

Đồng vị Iodine ${}_{53}{}^{131}I$  là chất phóng xạ ${\beta }^{-}$  được sử dụng trong y học để điều trị các bệnh liên quan đến tuyến giáp. Chất này có chu kỳ bán rã là 8,04 ngày. Một bệnh nhân được chỉ định sử dụng liều Iodine-131 với độ phóng xạ ban đầu là $H_0=5,2.{10}^8 Bq$ . Coi rằng 85% lượng Iodine ${}_{53}{}^{131}I$ trong liều đó sẽ tập trung tại tuyến giáp. Bệnh nhân được kiểm tra tuyến giáp lần thứ nhất ngay sau khi dùng liều và lần thứ hai sau 48 giờ. Biết khối lượng mol nguyên tử của Iodine là 127 g/mol.

a) Hạt nhân ${}_{53}{}^{131}I$  phát ra hạt electron để biến đổi thành hạt nhân ${}_{54}{}^{131}Xe$ .

b) Hằng số phóng xạ của ${}_{53}{}^{131}I$  là $0,086s^{-1}$ .

c) Khối lượng của ${}_{53}{}^{131}I$  có trong liều mà bệnh nhân đã sử dụng là $0,032 \mu g$ .

d) Sau khi dùng liều 48 giờ, lượng ${}_{53}{}^{131}I$  đã lắng đọng tại tuyến giáp có độ phóng xạ là $3,97.{10}^8 Bq$ .

Số phân tử hydrogen trong khinh khí cầu là x.10²⁶. Tìm x (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).

Mỗi giây bơm được 2,5 g hydrogen vào khí cầu. Cần thời gian bao nhiêu giây thì bơm xong (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Năng lượng tỏa ra trong quá trình phân hạch hạt nhân của 800 g ${}_{92}{}^{235}U$ trong lò phản ứng là $x.{10}^{13}$  (J). Tìm giá trị của x (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).

Một nhà máy điện nguyên tử dùng nhiên liệu ${}_{92}{}^{235}U$  trên, có công suất 625 MW, hiệu suất là 25%. Lượng nhiên liệu tiêu thụ hằng năm của nhiên liệu ${}_{92}{}^{235}U$  là bao nhiêu kg (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong dây dẫn là bao nhiêu ampe (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Tại khu vực dây dẫn đi qua, cảm ứng từ của từ trường Trái Đất có độ lớn B = 2.10^-4 T tạo với dây dẫn một góc 30^o. Khi đó lực từ do từ trường Trái Đất tác dụng lên mỗi mét chiều dài dây dẫn là x.10^-3 N, giá trị của x là bao nhiêu?