\(b\)

Giả sử số mol \(_{84}^{210} P o\) ban đầu là 1 mol \(\rightarrow m_{0 P o} = 1.210 = 210\) g.

Do mẫu có 50% là tạp chất nên khối lượng của mẫu ban đầu là

\(m_{m} = 210.2 = 420\) g

Số mol polonium còn lại sau 276 ngày là

\(n = n_{0} \left(. 2\right)^{- \frac{t}{T}} = 1.2^{- \frac{276}{138 , 4}} = \frac{1}{4}\) mol

Khối lượng polonium còn lại sau 276 ngày là

\(m_{P o} = \frac{1}{4} . 210 = 52 , 5\) g

Số mol polonium đã phân rã là 

\(\Delta n_{P o} = 1 - \frac{1}{4} = \frac{3}{4}\) mol

Số mol \(\alpha\) tạo ra và bay đi là \(n_{\alpha} = \Delta n_{P o} = \frac{3}{4}\)mol

Khối lượng \(\alpha\) bay đi là \(m_{\alpha} = n_{\alpha} . A_{\alpha} = \frac{3}{4} . 4 = 3\) g

Khối lượng mẫu sau 276 ngày là \(m^{'} = m_{m} - m_{\alpha} = 420 - 3 = 417\) g

Phần trăm polonium còn lại sau 276 ngày là 

\(\frac{m_{P o}}{m^{'}} = \frac{52 , 5}{417} . 100\)

Phương trình phản ứng có dạng:

\(_{92}^{235} X \rightarrow_{82}^{207} Y + x_{2}^{4} H e + y_{-}^{0} \beta^{-}\)

Áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích, ta có:

\(\left{\right. 235 = 207 + 4 x \\ 92 = 82 + 2 x - y \rightarrow \left{\right. x = 7 \\ y = 4\)

Vậy có 7 hạt \(\alpha\) và 4 hạt \(\beta^{-}\) được phát ra

Độ phóng xạ của \(_{86}^{222} R n\) tại thời điểm ban đầu là \(H_{0}\).

Độ phóng xạ của \(_{86}^{222} R n\) tại thời điểm \(t\) là \(H_{t} = H_{0} 2^{- \frac{t}{T}}\).

Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75%, suy ra:

\(H_{t} = 0 , 0625 H_{0} = H_{0} 2^{- \frac{t}{T}}\)

\(\rightarrow 0 , 0625 = 2^{- \frac{15 , 2}{T}}\)

\(\rightarrow T = 3 , 8\) ngày

Trong thời gian \(t\), số hạt \(^{238} U\) bị phân rã bằng số hạt \(^{206} P b\) được tạo thành.

\(N_{P b} = \Delta N = N_{0} - N = N_{0} . \left(\right. 1 - 2^{- \frac{t}{T}} \left.\right)\)

Mà \(m = \frac{N}{N_{A}} . A\).

Do đó, tỉ lệ khối lượng giữa \(^{206} P b\) và \(^{238} U\) là

\(\frac{m_{P b}}{m_{U}} = \frac{206 N_{P b}}{238 N_{U}} = \frac{23 , 15}{46 , 97}\)

\(\rightarrow \frac{\Delta N}{N} = \frac{23 , 15.238}{46 , 97.206} \rightarrow \frac{N_{0} . \left(\right. 1 - 2^{- \frac{t}{T}} \left.\right)}{N_{0} \left(. 2\right)^{- \frac{t}{T}}} = \frac{23 , 15.238}{46 , 97.206}\)

→2tT=(1+23,15.23846,97.206)→t=Tlog⁡2(1+23,15.23846,97.206)=2,9.109→2Tt​=(1+46,97.20623,15.238​)→t=Tlog2​(1+46,97.20623,15.238​)=2,9.109 năm

Trong thời gian \(t\), số hạt \(^{238} U\) bị phân rã bằng số hạt \(^{206} P b\) được tạo thành.

\(N_{P b} = \Delta N = N_{0} - N = N_{0} . \left(\right. 1 - 2^{- \frac{t}{T}} \left.\right)\)

Mà \(m = \frac{N}{N_{A}} . A\).

Do đó, tỉ lệ khối lượng giữa \(^{206} P b\) và \(^{238} U\) là

\(\frac{m_{P b}}{m_{U}} = \frac{206 N_{P b}}{238 N_{U}} = \frac{23 , 15}{46 , 97}\)

\(\rightarrow \frac{\Delta N}{N} = \frac{23 , 15.238}{46 , 97.206} \rightarrow \frac{N_{0} . \left(\right. 1 - 2^{- \frac{t}{T}} \left.\right)}{N_{0} \left(. 2\right)^{- \frac{t}{T}}} = \frac{23 , 15.238}{46 , 97.206}\)

→2tT=(1+23,15.23846,97.206)→t=Tlog⁡2(1+23,15.23846,97.206)=2,9.109→2Tt​=(1+46,97.20623,15.238​)→t=Tlog2​(1+46,97.20623,15.238​)=2,9.109 năm

Trong thời gian \(t\), số hạt \(^{238} U\) bị phân rã bằng số hạt \(^{206} P b\) được tạo thành.

\(N_{P b} = \Delta N = N_{0} - N = N_{0} . \left(\right. 1 - 2^{- \frac{t}{T}} \left.\right)\)

Mà \(m = \frac{N}{N_{A}} . A\).

Do đó, tỉ lệ khối lượng giữa \(^{206} P b\) và \(^{238} U\) là

\(\frac{m_{P b}}{m_{U}} = \frac{206 N_{P b}}{238 N_{U}} = \frac{23 , 15}{46 , 97}\)

\(\rightarrow \frac{\Delta N}{N} = \frac{23 , 15.238}{46 , 97.206} \rightarrow \frac{N_{0} . \left(\right. 1 - 2^{- \frac{t}{T}} \left.\right)}{N_{0} \left(. 2\right)^{- \frac{t}{T}}} = \frac{23 , 15.238}{46 , 97.206}\)

→2tT=(1+23,15.23846,97.206)→t=Tlog⁡2(1+23,15.23846,97.206)=2,9.109→2Tt​=(1+46,97.20623,15.238​)→t=Tlog2​(1+46,97.20623,15.238​)=2,9.109 năm

Bước 1: Tính tốc độ góc \omega

\omega = 2 \pi f

\omega = 2 \pi \times 20 = 40 \pi \, rad/s

Bước 2: Tính \mathcal{E}_0

\mathcal{E}_0 = 50 \times 0,01 \times 2 \times 10^{-4} \times 40 \pi

\mathcal{E}_0 = 50 \times 0,01 \times 8 \times 10^{-3} \times \pi = 4 \times 10^{-3} \times \pi

\mathcal{E}_0 \approx 0,0126 \, V

Công thức suất điện động cảm ứng trong mạch khi thanh dây dẫn chuyển động vuông góc với từ trường:

\mathcal{E} = B \times l \times v

Thay số:

\mathcal{E} = 1,2 \times 0,2 \times 2 = 0,48 \, V

Bước 2: Tính cường độ dòng điện trong mạch (I)

Áp dụng định luật Ôm:

I = \frac{\mathcal{E}}{R}

Thay số:

I = \frac{0,48}{100} = 0,0048 \, A

Bước 3: Tính lực từ cản lại chuyển động (F_c)

Lực từ cản được xác định theo công thức:

F_c = B \times I \times l

Thay số:

F_c = 1,2 \times 0,0048 \times 0,2 = 0,001152 \, N

Làm tròn:

F_c \approx 1,15 \times 10^{-3} \, N

Khi electron chuyển động tròn trong từ trường đều, lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm:

F_{Lorentz} = F_{hướng \, tâm}

e v B = \frac{m v^2}{r}

Giải ra bán kính quỹ đạo r:

r = \frac{m v}{e B}

Thay số vào công thức:

r = \frac{9,1 \times 10^{-31} \times 8,4 \times 10^6}{1,6 \times 10^{-19} \times 0,5 \times 10^{-3}}

Tính tử số:

9,1 \times 10^{-31} \times 8,4 \times 10^6 = 7,644 \times 10^{-24}

Tính mẫu số:

1,6 \times 10^{-19} \times 0,5 \times 10^{-3} = 8 \times 10^{-23}

Chia tử số cho mẫu số:

r = \frac{7,644 \times 10^{-24}}{8 \times 10^{-23}} = 9,555 \times 10^{-2} \, m = 9,6 \, cm

Chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây là:
A → B → C → D → A (ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ phía trước).