Trả lời câu hỏi vị)?,Câu 4. Năng lượng trung bình tỏa ra trong mỗi phân hạch của hạt nhân urani $^{235}_{92}U$ là $E=200~MeV.$ Cho,khối lượng mol của urani là 235 g/mol. Một nhà máy điện nguyên tử có công suất 5000 MW, hiệu suất,25%, lượng nhiên liệu urani nhà máy tiêu thụ hàng năm (365 ngày) là bao nhiêu kg (làm tròn kết quả đến,chữ số hàng đơn vị)?,Câu 5. Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian được,mô tả bằng đồ thị ở hình bên. Tại thời điểm $t=13/1200s$ cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó có,giá trị là bao nhiêu ampe? (kết quả làm tròn đến phần mười)?,,Câu 6. Một khung dây dẫn phẳng được đặt trong từ trường đều. Để từ thông qua khung dây có độ lớn lớn,nhất thì các đường sức từ của từ trường hợp với mặt phẳng khung dây dẫn một góc bằng bao nhiêu độ?

Question

Trả lời câu hỏi vị)?,Câu 4. Năng lượng trung bình tỏa ra trong mỗi phân hạch của hạt nhân urani $^{235}_{92}U$ là $E=200~MeV.$ Cho,khối lượng mol của urani là 235 g/mol. Một nhà máy điện nguyên tử có công suất 5000 MW, hiệu suất,25%, lượng nhiên liệu urani nhà máy tiêu thụ hàng năm (365 ngày) là bao nhiêu kg (làm tròn kết quả đến,chữ số hàng đơn vị)?,Câu 5. Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian được,mô tả bằng đồ thị ở hình bên. Tại thời điểm $t=13/1200s$ cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó có,giá trị là bao nhiêu ampe? (kết quả làm tròn đến phần mười)?,<img src=https://minio.ftech.ai/cvdata/fqa/prod/public/illustration_images/2fbf5a1bc17d4dfd8621fff9cdb4f681.jpg />,Câu 6. Một khung dây dẫn phẳng được đặt trong từ trường đều. Để từ thông qua khung dây có độ lớn lớn,nhất thì các đường sức từ của từ trường hợp với mặt phẳng khung dây dẫn một góc bằng bao nhiêu độ?

Accepted Answer

Câu 4:

Dữ liệu đã cho:
- Năng lượng tỏa ra trong mỗi phân hạch: $ E = 200~MeV $
- Khối lượng mol của urani: 235 g/mol
- Công suất nhà máy: $ P = 5000~MW = 5 \times 10^9~W $
- Hiệu suất: $ \eta = 25\% = 0.25 $
- Thời gian hoạt động trong 1 năm: $ t = 365 \times 24 \times 3600 = 31,536,000~s $

Bước 1: Tính công suất thực tế sử dụng cho phát điện
$$
P_{th} = \frac{P}{\eta} = \frac{5 \times 10^9}{0.25} = 2 \times 10^{10}~W
$$
Nhà máy phải tạo ra công suất nhiệt $2 \times 10^{10}~W$ để đạt công suất điện 5 GW.

Bước 2: Tính năng lượng tổng cần cung cấp trong 1 năm
$$
W = P_{th} \times t = 2 \times 10^{10} \times 31,536,000 = 6.3072 \times 10^{17}~J
$$

Bước 3: Chuyển đổi năng lượng phân hạch sang J

1 MeV = $1.6 \times 10^{-13}~J$

Năng lượng phân hạch:
$$
E = 200 \times 1.6 \times 10^{-13} = 3.2 \times 10^{-11}~J
$$

Bước 4: Tính số phân hạch cần thiết
$$
N = \frac{W}{E} = \frac{6.3072 \times 10^{17}}{3.2 \times 10^{-11}} = 1.971 \times 10^{28} \quad \text{phân hạch}
$$

Bước 5: Tính số mol urani cần thiết (mỗi nguyên tử urani tương ứng 1 phân hạch)
$$
n = \frac{N}{N_A} = \frac{1.971 \times 10^{28}}{6.022 \times 10^{23}} \approx 32750~mol
$$

Bước 6: Tính khối lượng urani tiêu thụ
$$
m = n \times M = 32750 \times 235 = 7,698,750~g = 7698.75~kg
$$

Kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị:
$$
m \approx 7699~kg
$$

---

Câu 5:

Dòng điện biến đổi điều hòa có dạng:
$$
i = I_{max} \sin(\omega t)
$$

Từ đồ thị:
- Biên độ $I_{max} = 0.8~A$
- Chu kỳ $T = 0.01~s$ (từ đồ thị, khoảng thời gian 1 chu kỳ)
- Tần số góc:
$$
\omega = \frac{2\pi}{T} = \frac{2\pi}{0.01} = 200\pi ~ rad/s
$$

Tại $t = \frac{13}{1200} s \approx 0.01083~s$, ta thấy $t > T$, do dòng điện là tuần hoàn nên ta lấy thời gian dư:
$$
t' = t - T = 0.01083 - 0.01 = 0.00083~s
$$

Tính giá trị dòng điện:
$$
i = 0.8 \times \sin(200\pi \times 0.00083) = 0.8 \times \sin(0.166) \approx 0.8 \times 0.165 = 0.132~A
$$

Làm tròn đến phần mười:
$$
i \approx 0.1~A
$$

---

Câu 6:

Từ thông qua khung dây được tính bằng:
$$
\Phi = B S \cos \theta
$$
với $\theta$ là góc giữa vectơ pháp tuyến của mặt khung và vectơ cảm ứng từ.

Để từ thông $\Phi$ lớn nhất thì $\cos \theta = 1$, tức là $\theta = 0^\circ$.

Như vậy, góc giữa đường sức từ và mặt phẳng khung dây là:
$$
90^\circ - 0^\circ = 90^\circ
$$

Vì vectơ pháp tuyến vuông góc với mặt phẳng khung dây, nên khi $\theta = 0^\circ$ giữa vectơ pháp tuyến và từ trường thì từ trường vuông góc với mặt phẳng khung dây.

**Trả lời:** Để từ thông qua khung dây có độ lớn lớn nhất, các đường sức từ phải hợp với mặt phẳng khung dây một góc bằng $90^\circ$.

---

**Tóm tắt kết quả:**

- Câu 4: Lượng nhiên liệu urani tiêu thụ hàng năm là khoảng **7699 kg**.
- Câu 5: Cường độ dòng điện tại $t = 13/1200~s$ là khoảng **0.1 A**.
- Câu 6: Góc giữa đường sức từ và mặt phẳng khung dây để từ thông lớn nhất là **90 độ**.