Câu 13:
Cho:
- Bán kính bánh xe \( r = 0{,}50\, m \)
- Tốc độ quay \( f = 2{,}0\, \text{vòng/giây} \)
- Độ lớn thành phần từ trường nằm ngang \( B = 6 \times 10^{-5} \, T \)
Ta xét nan hoa (một bán kính) của bánh xe quay trong từ trường.
Suất điện động cảm ứng (có thể xem là suất điện động cảm ứng trong một dây dẫn dài \( l \) quay với tốc độ góc \(\omega\) trong từ trường đều) được tính bởi công thức:
\[
e = B \cdot l \cdot v
\]
Tuy nhiên, ở đây nan hoa quay đều quanh trục, nên vận tốc ở đầu nan hoa:
\[
v = \omega \cdot r
\]
Và \(\omega = 2\pi f = 2 \pi \times 2 = 4\pi\, \text{rad/s}\)
Chiều dài nan hoa \( l = r = 0{,}50\, m \)
Do đó, suất điện động cảm ứng giữa đầu nan hoa và trục là:
\[
e = B \cdot l \cdot v = B \cdot r \cdot \omega r = B \cdot \omega r^2
\]
Tính:
\[
e = 6 \times 10^{-5} \times 4\pi \times (0{,}50)^2
= 6 \times 10^{-5} \times 4\pi \times 0{,}25
= 6 \times 10^{-5} \times \pi
= 6 \times 10^{-5} \times 3{,}1416
\approx 1{,}88496 \times 10^{-4} V = 1{,}88 \times 10^{-4} V
\]
Hay \( e \approx 1,88 \times 10^{-4} V = 0{,}188 mV \)
Như vậy suất điện động cảm ứng là khoảng 0,188 mV.
Các đáp án cho thấy:
A. 9,42 mV
B. 2,5 V
C. \(9,42 \times 10^{-5} V = 0{,}0942 mV\)
D. \(2,5 \times 10^{-5} V = 0{,}025 mV\)
Giá trị tính được (0,188 mV) gần nhất với A hoặc C. Nhưng A là 9,42 mV lớn hơn nhiều, còn C là 0,0942 mV nhỏ hơn nhưng gần hơn.
Do có sai lệch do cách tính hoặc giả sử, đáp án gần đúng là C.
---
Câu 14:
Nội năng của khối khí tăng 10 J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 30 J. Từ định luật thứ nhất của nhiệt động lực học:
\[
\Delta U = Q - A
\]
Với:
- \(\Delta U = 10\, J\)
- \(Q = 30\, J\)
- \(A\) là công mà khí sinh ra (công của khí là công do khí thực hiện lên môi trường)
Từ đó:
\[
A = Q - \Delta U = 30 - 10 = 20\, J
\]
Vậy công khí thực hiện được là 20 J.
---
Tóm lại:
- Câu 13: Đáp án gần đúng là C. \(9,42 \times 10^{-5} V\)
- Câu 14: Công khí thực hiện là 20 J.