Ta sẽ giải từng câu hỏi B theo thứ tự.
---
**Cho dữ liệu chung:**
- Vận tốc electron: \( v = 2000 \, km/s = 2 \times 10^6 \, m/s \)
- Điện trường đều: \( E = 8000 \, V/m \)
- Khối lượng electron: \( m = 9,1 \times 10^{-31} \, kg \) (chú ý đề bài sai chỉ số mũ, thực tế là \(10^{-31}\))
- Điện tích electron: \( e = -1,6 \times 10^{-19} \, C \) (đề bài ghi sai đơn vị và số mũ, đúng là \(1,6 \times 10^{-19}\) C)
- Bỏ qua trọng lực.
---
### Câu 1: Tính độ lớn cảm ứng từ \( B \) sao cho electron chuyển động thẳng đều đến điểm X chính giữa màn huỳnh quang.
**Phân tích:**
Electron chịu lực điện trường và lực từ. Muốn chuyển động thẳng đều không lệch sang phương y, tổng lực phương y phải bằng 0.
Lực điện trường: \( F_E = eE \) (hướng theo chiều điện trường, điện tích electron âm nên lực ngược chiều điện trường).
Lực Lorentz (từ trường): \( F_B = e v B \), hướng vuông góc vận tốc và từ trường.
Để electron không bị lệch, lực điện và lực từ phải cân bằng nhau theo chiều y:
\[
|F_E| = |F_B| \implies |e| E = |e| v B \implies B = \frac{E}{v}
\]
**Thay số:**
\[
B = \frac{8000}{2 \times 10^6} = 4 \times 10^{-3} \, T = 4 \, mT
\]
**Đáp án câu 1:** \( B = 4\, mT \).
---
### Câu 2: Electron bay vào vùng từ trường đều, điện trường tắt, tính bán kính quỹ đạo tròn.
**Phân tích:**
Electron chuyển động trong từ trường đều sẽ chuyển động tròn với bán kính:
\[
r = \frac{m v}{|e| B}
\]
Ta đã tính \( B = 4 \times 10^{-3} T \).
**Thay số:**
\[
m = 9,1 \times 10^{-31} kg
\]
\[
v = 2 \times 10^{6} m/s
\]
\[
e = 1,6 \times 10^{-19} C
\]
\[
B = 4 \times 10^{-3} T
\]
\[
r = \frac{9,1 \times 10^{-31} \times 2 \times 10^6}{1,6 \times 10^{-19} \times 4 \times 10^{-3}}
= \frac{1,82 \times 10^{-24}}{6,4 \times 10^{-22}} = 2,84 \times 10^{-3} m = 2,8 \, mm
\]
(Làm tròn đến chữ số phần mười).
**Đáp án câu 2:** \( r = 2,8 \, mm \).
---
### Câu 3: Tính số lần bơm tối thiểu để tăng áp suất từ 280 kPa lên 320 kPa.
**Dữ liệu:**
- Thể tích không đổi: \( V = 0,025 m^3 \)
- Ban đầu: \( n_1 = 1,2 \, mol \), áp suất \( p_1 = 280 kPa \)
- Muốn tăng lên: \( p_2 = 320 kPa \)
- Mỗi lần bơm cung cấp: \( \Delta n = 8 \times 10^{-3} mol \)
**Phân tích:**
Áp dụng phương trình khí lí tưởng:
\[
p V = n R T \Rightarrow p \propto n \quad (V, T \text{ không đổi})
\]
Số mol cần để đạt áp suất mới:
\[
n_2 = n_1 \frac{p_2}{p_1} = 1,2 \times \frac{320}{280} = 1,2 \times 1,1429 = 1,3714 \, mol
\]
Số mol cần bơm thêm:
\[
\Delta n_{total} = n_2 - n_1 = 1,3714 - 1,2 = 0,1714 \, mol
\]
Số lần bơm:
\[
N = \frac{\Delta n_{total}}{\Delta n} = \frac{0,1714}{8 \times 10^{-3}} = 21,43
\]
Số lần bơm tối thiểu phải là số nguyên lớn hơn hoặc bằng 22.
**Đáp án câu 3:** \( N = 22 \) lần.
---
### Câu 4: Tính công suất bếp từ đồ thị nhiệt độ theo thời gian.
**Phân tích:**
- Có 2 vật: 1 kg đá và 1 kg chất A rắn.
- Từ -40°C đến 0°C: tăng nhiệt độ đều, đồ thị tăng dần.
- Từ 0°C đến 10°C: nhiệt độ không đổi (chất A nóng chảy).
- Từ 10°C trở đi: nhiệt độ tăng trở lại.
Từ đồ thị (theo hình):
- Thời gian tăng từ -40 đến 0 độ: khoảng 40 s.
- Thời gian nóng chảy chất A: khoảng 40 s (từ 40 s đến 80 s).
- Thời gian tăng từ 10 đến 20 độ: khoảng 40 s (80 s đến 120 s).
Dựa vào đồ thị:
- Ở giai đoạn đầu, nhiệt độ tăng từ -40 đến 0 độ.
- Nhiệt lượng tỏa ra:
\[
Q_1 = m_{đá} c_{đá} \Delta T + m_A c_A \Delta T = 1 \times 2 \times 10^3 \times 40 + 1 \times 10^3 \times 40 = (80000 + 40000) = 120000 J
\]
Thời gian \( t_1 = 40 s \).
Công suất bếp:
\[
P = \frac{Q_1}{t_1} = \frac{120000}{40} = 3000 W
\]
**Đáp án câu 4:** \( P = 3000 W \).
---
### Câu 5: Tính nhiệt dung riêng của chất A ở thể lỏng.
**Phân tích:**
- Giai đoạn nóng chảy chất A: nhiệt độ không đổi, thời gian \( t_2 = 40 s \).
- Nhiệt lượng cung cấp trong thời gian này là:
\[
Q_2 = P \times t_2 = 3000 \times 40 = 120000 J
\]
- Giai đoạn sau nóng chảy: nhiệt độ tăng từ 10°C đến 20°C trong 40 s.
Nhiệt lượng trong giai đoạn này:
\[
Q_3 = P \times t_3 = 3000 \times 40 = 120000 J
\]
- Nhiệt lượng dùng để tăng nhiệt độ chất lỏng A:
\[
Q_3 = m_A c_{lỏng} \Delta T = 1 \times c_{lỏng} \times 10 = 10 c_{lỏng}
\]
Do đó:
\[
10 c_{lỏng} = 120000 \Rightarrow c_{lỏng} = 12000 \, J/(kg.K)
\]
**Đáp án câu 5:** \( c_{lỏng} = 12000 \, J/(kg.K) \).
---
### Câu 6: Tính sức tàn phá tương đương của quả bom hydrogen.
**Dữ liệu:**
- Phản ứng: \(^2_1H + ^2_1H \to ^4_2He + ^3_2n + 17,6 \, MeV\)
- Khối lượng \( He \) tạo thành: 200 g = 0,2 kg.
- Năng lượng 1 tấn TNT: \( 4,2 \times 10^9 J \) (bài ghi thiếu mũ, đúng là \(4,2 \times 10^9\) J)
- Khối lượng mol của \( He \): 4 g/mol.
**Bước 1: Tính số mol He tạo thành**
\[
n_{He} = \frac{200}{4} = 50 \, mol
\]
Mỗi phản ứng tạo 1 nguyên tử He, tức 1 mol phản ứng tạo 1 mol He.
Số phản ứng:
\[
N = n_{He} \times N_A = 50 \times 6,02 \times 10^{23} = 3,01 \times 10^{25}
\]
**Bước 2: Năng lượng tổng toả ra**
Mỗi phản ứng giải phóng \(17,6 \, MeV\).
Chuyển MeV sang J:
\[
1 \, eV = 1,6 \times 10^{-19} J \Rightarrow 1 MeV = 1,6 \times 10^{-13} J
\]
\[
E = 17,6 \times 1,6 \times 10^{-13} = 2,816 \times 10^{-12} J
\]
Tổng năng lượng:
\[
E_{total} = N \times E = 3,01 \times 10^{25} \times 2,816 \times 10^{-12} = 8,48 \times 10^{13} J
\]
**Bước 3: Tính sức tàn phá tương đương (tấn TNT)**
\[
Số \, tấn \, TNT = \frac{E_{total}}{4,2 \times 10^9} = \frac{8,48 \times 10^{13}}{4,2 \times 10^9} = 20200 \, tấn = 20,2 \, nghìn tấn
\]
**Đáp án câu 6:** Khoảng 20,2 nghìn tấn TNT.
---
# Tóm tắt đáp án:
1. \( B = 4 \, mT \)
2. \( r = 2,8 \, mm \)
3. \( N = 22 \) lần bơm
4. \( P = 3000 \, W \)
5. \( c_{lỏng} = 12000 \, J/(kg.K) \)
6. Sức tàn phá tương đương \( \approx 20,2 \) nghìn tấn TNT
---
Nếu bạn cần giải thích thêm từng bước, mình sẵn sàng hỗ trợ!