Dưới đây mình sẽ giải từng câu hỏi theo thứ tự:
---
**Câu 1:**
Cho vòng dây phẳng diện tích \( S = 1,0~cm^2 = 1,0 \times 10^{-4}~m^2 \), cảm ứng từ \( B = 0,2~T \), góc giữa mặt phẳng vòng dây và từ trường là \(\alpha = 30^\circ\).
Công thức từ thông:
\[
\Phi = B \cdot S \cdot \cos \alpha
\]
Thay số:
\[
\Phi = 0,2 \times 1,0 \times 10^{-4} \times \cos 30^\circ = 0,2 \times 10^{-4} \times 0,866 = 1,732 \times 10^{-5}~Wb
\]
---
**Câu 2:**
Khung dây hình vuông cạnh \( a = 5~cm = 0,05~m \), cảm ứng từ \( B = 8 \times 10^{-4}~T \), từ thông \(\Phi = 10^{-6}~Wb\).
Diện tích hình vuông:
\[
S = a^2 = (0,05)^2 = 2,5 \times 10^{-3}~m^2
\]
Góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến:
\[
\Phi = B S \cos \alpha \Rightarrow \cos \alpha = \frac{\Phi}{B S} = \frac{10^{-6}}{8 \times 10^{-4} \times 2,5 \times 10^{-3}} = \frac{10^{-6}}{2 \times 10^{-6}} = 0,5
\]
\[
\alpha = \cos^{-1}(0,5) = 60^\circ
\]
---
**Câu 3:**
Khung dây tam giác cạnh \( 10~cm = 0,1~m \), đường cao \( h = 8~cm = 0,08~m \), từ thông \(\Phi = 4 \times 10^{-5}~Wb\), các đường sức vuông góc với khung dây (góc = 0°, \(\cos 0 = 1\)).
Diện tích tam giác:
\[
S = \frac{1}{2} \times \text{cạnh đáy} \times \text{đường cao} = \frac{1}{2} \times 0,1 \times 0,08 = 0,004~m^2
\]
Từ thông:
\[
\Phi = B \cdot S \Rightarrow B = \frac{\Phi}{S} = \frac{4 \times 10^{-5}}{0,004} = 0,01~T
\]
---
**Câu 4:**
Khung dây hình vuông cạnh \( a=20~cm = 0,2~m \), dòng điện \( I=0,5~A \), cảm ứng từ \( B=0,15~T \), mặt phẳng khung dây vuông góc với từ trường.
Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh:
\[
F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin \theta
\]
Ở đây, \(\theta = 90^\circ\) vì từ trường vuông góc với dây => \(\sin 90^\circ =1\).
Chiều dài mỗi cạnh \( L = 0,2~m \)
\[
F = 0,5 \times 0,2 \times 0,15 = 0,015~N = 15~mN
\]
---
**Câu 5:**
Phản ứng:
\[
^4_2He + ^{14}_7N \rightarrow ^1_1H + X
\]
Tổng số nucleon trước phản ứng:
\[
4 + 14 = 18
\]
Sau phản ứng:
\[
1 + A_X = 18 \Rightarrow A_X = 17
\]
Số nucleon hạt nhân X là **17**.
---
**Câu 6:**
Dòng điện \( I=0,5~A \), cảm ứng từ \( B=0,5~T \), góc giữa dây và từ trường \(\alpha=30^\circ\), lực từ \( F=4 \times 10^{-2}~N \).
Công thức lực từ:
\[
F = I L B \sin \alpha
\]
Giải tìm \( L \):
\[
L = \frac{F}{I B \sin \alpha} = \frac{4 \times 10^{-2}}{0,5 \times 0,5 \times \sin 30^\circ} = \frac{0,04}{0,25 \times 0,5} = \frac{0,04}{0,125} = 0,32~m = 32~cm
\]
---
**Câu 7:**
Phản ứng như câu 5.
Hạt nhân X có số nucleon 17, số proton:
\[
Z_X = 2 + 7 - 1 = 8
\]
Số neutron hạt X:
\[
N = A - Z = 17 - 8 = 9
\]
---
**Câu 8:**
Hạt nhân Đơtêri \( ^2_1D \) có:
\[
m_P = 1,0073~amu, \quad m_N = 1,0087~amu, \quad m_D = 2,0136~amu
\]
Năng lượng liên kết:
\[
\Delta m = m_P + m_N - m_D = 1,0073 + 1,0087 - 2,0136 = 0,0024~amu
\]
Năng lượng liên kết:
\[
E_b = \Delta m \times 931 = 0,0024 \times 931 = 2,23~MeV
\]
---
**Câu 9:**
Phản ứng:
\[
^4_2He + ^{14}_7N \rightarrow X + ^1_1H
\]
Thu năng lượng 1,21 MeV, khối lượng tính theo số khối. Khi hạt X bay lệch góc lớn nhất, động năng hạt \( ^1_1H \) bằng bao nhiêu?
Câu này yêu cầu tính động năng phân phối theo bảo toàn động lượng và năng lượng. Đây là bài toán khá phức tạp, tuy nhiên vì các khối lượng tính bằng số khối nên:
Khối lượng hạt \( ^4_2He = 4 \), \( ^{14}_7N=14 \), \( ^1_1H=1 \), \( X=17 \).
Công thức tính động năng của \( ^1_1H \) khi góc lệch lớn nhất:
\[
T_H = \frac{4 m_X}{(m_H + m_X)^2} (Q + E_\alpha)
\]
Trong đó:
- \( Q = 1,21~MeV \) là năng lượng thu được
- \( E_\alpha = 5~MeV \) là động năng hạt alpha ban đầu
Thay số:
\[
T_H = \frac{4 \times 17}{(1 + 17)^2} \times (1,21 + 5) = \frac{68}{324} \times 6,21 = 0,2099 \times 6,21 = 1,30~MeV
\]
---
**Câu 10:**
Phản ứng:
\[
^4_2He + ^{14}_7N \rightarrow ^1_1H + ^{17}_8O
\]
Năng lượng phản ứng \(\Delta E = 1,21~MeV\), hai hạt sinh ra có cùng vectơ vận tốc.
Khối lượng hạt \( ^4_2He = 4 \), \( ^1_1H =1 \), \( ^{17}_8O =17 \).
Vì hai hạt cùng vận tốc nên động năng tỉ lệ với khối lượng:
Tổng động năng:
\[
E_{total} = \Delta E = 1,21~MeV
\]
Động năng hạt alpha:
\[
T_\alpha = \frac{m_\alpha}{m_\alpha + m_H} \Delta E = \frac{4}{4 + 1} \times 1,21 = \frac{4}{5} \times 1,21 = 0,968~MeV
\]
---
Nếu bạn cần giải chi tiết hoặc giải thích thêm câu nào, hãy hỏi nhé!