Câu 1: Một đoạn dây dẫn có khối lượng 0,010 kg được treo bằng các lò xo trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,041 T và hướng theo phương ngang (Hình vẽ). Phần dây dẫn nằm n... Câu 1: Một đoạn dây dẫn có khối lượng 0,010 kg được treo bằng các lò xo trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,041 T và hướng theo phương ngang (Hình vẽ). Phần dây dẫn nằm ngang trong từ trường và vuông góc với cảm ứng từ có chiều dài 1,0 m. Lấy g = 9,8 m/s². Biết lò xo ở trạng thái tự nhiên và dây treo không nhiễm từ. Nội dung: a) Độ lớn lực từ tác dụng lên dây dẫn cân bằng với trọng lực tác dụng lên dây b) Lực từ có chiều thẳng đứng từ dưới lên trên. c) Dòng điện có chiều từ B đến A d) Cường độ dòng điện chạy qua dây AB có giá trị 2,4 A Câu 2: Một máy nước nóng hoạt động bằng năng lượng Mặt Trời có hiệu suất chuyển đổi 25%; cường độ bức xạ Mặt Trời lên bộ thu nhiệt là 1000W/m²; diện tích bộ thu là 4,2m². Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kgK. a) Công suất bức xạ chiếu lên bộ thu nhiệt là 4200W. b) Trong 1h, năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt là 14,4MJ. c) Trong 1h, phần năng lượng chuyển thành nhiệt năng là 3,78MJ. Read more

Steps to Solve

1. Câu 1a: Tính trọng lực và so sánh với lực từ cực đại

   Trọng lực tác dụng lên dây dẫn là $P = mg = 0.010 \times 9.8 = 0.098 \ N$. Lực từ cực đại tác dụng lên dây dẫn khi nó vuông góc với từ trường là $F = BIL$. Để lực từ cân bằng với trọng lực, ta có $BIL = mg$. Vậy, câu a) có thể đúng và cần kiểm tra thêm ở các câu sau.

2. Câu 1b: Xác định chiều lực từ

   Sử dụng quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa chỉ chiều dòng điện (nếu dòng điện dương). Khi đó, ngón tay cái choãi ra $90^\circ$ chỉ chiều của lực từ. Nếu lực từ hướng lên trên để cân bằng với trọng lực, và từ trường hướng ngang, thì dòng điện phải hướng từ $A$ đến $B$. Vậy câu b) đúng

3. Câu 1c: Xác định chiều dòng điện

   Dựa vào quy tắc bàn tay trái và chiều lực từ hướng lên trên, từ trường hướng ngang, suy ra dòng điện phải có chiều từ $A$ đến $B$. Vậy câu c) sai.

4. Câu 1d: Tính cường độ dòng điện

   Từ $F = BIL = mg$, ta có $I = \frac{mg}{BL} = \frac{0.010 \times 9.8}{0.041 \times 1.0} \approx 2.39 \ A$. Giá trị này gần với 2.4 A, nên câu d) có thể coi là đúng.

5. Câu 2a: Tính công suất bức xạ

   Công suất bức xạ chiếu lên bộ thu nhiệt là $P = (\text{cường độ bức xạ}) \times (\text{diện tích}) = 1000 \times 4.2 = 4200 \ W$. Vậy, câu a) đúng.

6. Câu 2b: Tính năng lượng mặt trời

   Năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu trong 1 giờ (3600 giây) là $E = P \times t = 4200 \times 3600 = 15120000 \ J = 15.12 \ MJ$. Vậy, câu b) sai vì đề bài đưa ra 14.4 MJ

7. Câu 2c: Tính năng lượng chuyển thành nhiệt

   Phần năng lượng chuyển thành nhiệt năng là $E_{nhiệt} = (\text{hiệu suất}) \times E = 0.25 \times 15120000 = 3780000 \ J = 3.78 \ MJ$. Vậy, câu c) đúng.