Cách xác định chiều của đường sức từ cực hay
Cách xác định chiều của đường sức từ cực hay
Với Cách xác định chiều của đường sức từ cực hay Vật Lí lớp 9 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí 9.
Phương pháp
Học sinh cần nhớ và nắm được kiến thức về từ phổ, đường sức từ và quy tắc nắm tay phải.
1. Từ phổ - Đường sức từ
• Từ phổ: là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ, có thể thu được từ phổ bằng rắc mạt sắt lên tấm nhựa trong đặt trong từ trường và gõ nhẹ
• Đường sức từ:
Mỗi đường sức từ có 1 chiều xác định. Bên ngoài nam châm, các đường sức từ có chiều đi ra từ cực Bắc (N), đi vào cực Nam (S) của nam châm
- Từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài thanh nam châm là giống nhau
2. Quy tắc nắm tay phải
Nắm nắm tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1 : Dùng cách nào trong cá cách dưới đây để thu được từ phổ?
A. Rải cát trên tấm nhựa đặt trong từ trường của nam châm và gõ nhẹ.
B. Rắc mạt sắt lên tấm nhựa đặt trong từ trường của nam châm và gõ nhẹ
C. Dùng kim nam châm, bôi mực lên kim nam châm để vẽ lên trên giấy.
D. Đặt thanh nam châm thẳng gần bức tường và rọi đèn vào thanh nam châm
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Vì sắt là kim loại có từ tính, nên dưới tác dụng của từ trường những mạt sắt nhỏ sẽ sắp xếp thành những đường cong nối từ cực này sang cực kia. Đó là từ phổ
Ví dụ 2 : Các đường sức từ bên ngoài thanh nam châm, ống dây có dòng điện chay qua là:
A. Những đường tròn có tâm ở giữa thanh nam châm
B. Những đường tròn đồng tâm
C. Những đường cong
D. Những đường thẳng
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Đường sức từ bên ngoài thanh nam châm (bên ngoài ống dây cũng như vậy) là những đường cong, nối từ cực này sang cực kia.
Ví dụ 3 : Liên thực hành một thí nghiệm về từ trường. Thí nghiệm mà Liên thực hiện được mô tả như hình vẽ. Khi cho một dòng điện một chiều chạy qua ống dây, bạn Liên thấy kim nam châm bị đẩy ra xa B. Dòng điện đi qua ống dây có chiều như thế nào?
Hướng dẫn giải:
Dòng điện trong cuộn dây có chiều từ A đến B
Do kim nam châm bị đẩy ra xa nên đầu B của ống dây phải là cực Bắc. Tức là đường sức từ của ống dây đu ra từ đầu B của ống dây. Sử dụng quy tắc nắm tay phải suy ra chiều dòng điện qua cuộn dây có chiều từ A sang B
Bài tập trắc nghiệm tự luyện
Câu 1: Độ mau, thưa của các đường sức từ trên cùng một hình vẽ cho ta biết điều gì?
A. Độ mạnh yếu của từ trường. Chỗ đường sức từ càng mau thì từ trường càng mạnh và ngược lại
B. Độ mạnh yếu của từ trường. Chỗ đường sức từ càng mau thì từ trường càng yếu và ngược lại
C. Độ mạnh yếu của cường độ dòng điện. Chỗ đường sức từ càng mau thì dòng điện tại đó càng mạnh và ngược lại
D. Độ mạnh yếu của cường độ dòng điện. Chỗ đường sức từ càng mau thì dòng điện tại đó càng yếu và ngược lại
Đáp án A
Nơi nào từ trường mạnh thì đường sức từ càng dày, nơi nào từ trường yếu thì đường sức từ càng thưa.
Câu 2: Các đường sức từ có chiều nhất định. Ở ngoài ống dây (có dòng điện chạy qua) chúng là những đường cong.
A. Đi ra từ cực âm và đi vào từ cực dương của ống dây
B. Đi ra từ cực Bắc và đi vào từ cực Nam của ống dây
C. Đi ra từ cực Nam và đi vào từ cực Bắc của ống dây
D. Đi ra từ cực dương và đi vào từ cực âm của ống dây
Đáp án B
Từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài thanh nam châm là giống nhau. Đều là những đường công đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam
Câu 3: Quy tắc nắm tay phải dùng để xác định.
A. Chiều của dòng điện trong dây dẫn
B. Chiều của đường sức từ trong nam châm
C. Chiều của đường sức từ trong mạch điện
D. Chiều của đường sức từ trong lòng ống dây
Đáp án D
Quy tắc nắm tay phải được sử dụng để xác định chiều của đường sức từ trong lòng ống dây khi biết chiều của dòng điện đi qua ống dây
Câu 4: Phát biểu nào sau đây là chính xác khi nói về quy tắc nắm tay phải?
A. Nắm nắm tay phải sao cho bốn ngón tay nắm lại chỉ chiều dòng điện qua ống dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều đường sức từ trong lòng ống dây.
B. Nắm nắm tay phải sao cho bốn ngón tay nắm lại chỉ chiều dòng điện qua ống dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều đường sức từ bên ngoài ống dây.
C. Nắm nắm tay phải, khi đó bốn ngón tay nắm lại chỉ chiều đường sức từ bên trong lòng ống dây.
D. Nắm nắm tay phải, khi đó ngón tay cái choãi ra chỉ chiều đường sức từ trong lòng ống dây.
Đáp án A
Quy tắc bàn tay phải dùng để xác định chiều đường sức từ trong lòng ống dây
Câu 5: Khi sử dụng quy tắc nắm tay phải cần phải biết?
A. Cường độ dòng điện trong ống dây
B. Hiệu điện thế định mức đặt vào hai đầu ống dây
C. Chiều của dòng điện trong ống dây
D. Chiều dài của ống dây
Đáp án C
Khi sử dụng quy tắc nắm tay phải thì phải chú ý cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây. Vì vậy cần phải biết chiều của dòng điện trong ống dây.
Bài tập vận dụng
Câu 6 : Khi cho dòng điện đi qua lòng một ống dây thì xuất hiện đường sức từ quanh ống dây. Nếu thêm vào ống dây đó một lõi sắt thì chiều của đường sức từ có tay đổi không? Tại sao?
Chiều của đường sức từ không thay đổi.
Vì lõi sắt chỉ làm tăng từ tính của ống dây, chứ không làm thay đổi cực từ của ống dây.
Câu 7 : Trong giờ thực hành về từ trường, các bạn học sinh lớp 8A làm một thí nghiệm được mô tả như hình dưới. Khi đóng khóa K thì kim nam châm sẽ như thế nào?
Khi khóa K đóng sẽ có dòng điện chạy qua cuộn dây. Áp dụng quy tắc bàn tay phải thì đầu ống dây gần kim nam châm là cực Bắc. Cực của kim nam châm và ống dây cùng tên nên sẽ đẩy nhau, và kim nam châm bị đẩy đi xa.
Câu 8 : Đầu A của ống dây là cực Bắc. Muốn cực A của ông dây là cực Nam thì phải làm như thế nào?
Để đầu A chuyển thành cực Nam thì ta chỉ cần đảo chiều dòng điện đi qua ống dây. Vì khi đảo chiều dòng điện thì chiều của đường sức từ cũng thay đổi, và cực từ của ống dây cũng thay đổi
Câu 9 : Trong giờ thực hành vật lí, thầy Vũ làm một thí nghiệm để xác định cực của kim nam châm. Thí nghiệm được mô tả như hình vẽ. Khi thầy Vũ đóng công tắc K thì cực X của kim nam châm bị hút lại gần đầu B của ống dây. Hai cực X, Y là cực gì? Vì sao?
X là cực Nam, Y là cực Bắc
Vì theo quy tắc bàn tay phải đầu B của ống dây là cực Bắc. Mà đầu B hút cực X của kim nam châm nên X là cực Nam và Y sẽ là cực Bắc
Câu 10 : Quan sát từ phổ của thanh nam châm thẳng (trong ảnh), em có kết luận gì về từ trường của thanh nam châm này?
Từ trường ở hai đầu của thanh nam châm là mạnh nhất, vì tại đó các đường sức từ dày đặc. Ở giữa thanh là yếu nhất, vì tại đó các đường sức từ rất thưa.