BÀI 14 : TỪ TRƯỜNG

(16 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (6 CÂU)

Câu 1: Em hãy nêu khái niệm của tương tác từ và lực từ?

Trả lời:

Tương tác từ giữa nam châm với nam châm, giữa dòng điện với nam châm và giữa dòng điện với dòng điện đều gọi là tương tác từ. Lực tương tác trong các trường hợp đó gọi là lực từ.

Câu 2: Em hãy nêu khái niệm của từ trường và cho ví dụ?

Trả lời:

- Khái niệm: Từ trường là trường lực gây ra bởi dòng điện hoặc nam châm, là một dạng của vật chất tồn tại xung quanh dòng điện hoặc nam châm mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm khác đặt trong nó.

Ví dụ: Đặt một kim nam châm đặt gần một nam châm hay một dòng điện, thì xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện có từ trường.

Câu 3: Em hãy nêu tính chất cơ bản của từ trường?

Trả lời:

Tính chất cơ bản của từ trường là nó gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm, một dòng điện hay một hạt mang điện chuyển động đặt trong nó.

Câu 4: Để đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực, người ta đưa vào một đại lượng nào? Viết kí hiệu và cho biết chiều của đại lượng đó?

Trả lời:

Để đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực, người ta đưa vào một đại lượng vecto đó là cảm ứng từ.

Kí hiệu:

Quy ước lấy chiều từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử là chiều vecto cảm ứng từ .

Câu 5: Em hãy trình bày đặc điểm của đường sức từ?

Trả lời:

- Tại mỗi điểm trong từ trường, chỉ có thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi.

- Các đường sức từ là những đường cong khép kín.

- Nơi nào từ trường mạnh hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ dày hơn, nơi nào từ trường yếu hơn thì các đường sức từ vẽ thưa hơn.

Câu 6 : Để xác định chiều của đường sức từ, người ta dựa theo quy tắc nào ? Em hãy phát biểu quy tắc đó với hai trường hợp sau :

a) Đối với dòng điện thẳng.

b) Đối với dòng điện tròn và ống dây.

Trả lời

Để xác định chiều của đường sức từ theo quy tắc nắm bàn tay phải.

a) Đối với dòng điện thẳng: Giơ ngón cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón tay kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay đó là chiều của đường sức từ.

b) Đối với dòng điện tròn và ống dây: Khum bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì chiều ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ.

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Chiều đường sức từ của nam châm được biểu diễn như hình vẽ. Hãy xác định các từ cực của nam châm ở hai đầu 1 và 2.

Trả lời:

Dựa theo chiều mũi tên từ hình vẽ ta thấy đường sức từ đi ra từ đầu 2 và đi vào đầu 1 của thanh nam châm.

- Đường sức từ có chiều đi ra từ cực Bắc (N), đi vào cực Nam (S).

Vậy đầu 1 của thanh nam châm là cực Nam (S), đầu 2 của thanh nam châm là cực Bắc (N).

Câu 2: Đường sức từ của một nam châm thẳng có chiều như hình vẽ. Hãy cho biết tên của các từ cực.

Trả lời:

Đầu A của thanh nam châm là cực Bắc (N), đầu B của thanh nam châm là cực Nam (S)

Câu 3: Hai chiếc kim (1) và (2) bị hút ở hai đầu một thanh nam châm như hình 6.1. Đưa hai đầu còn lại của kim (1) và kim (2) lại gần nhau thì chúng hút nhau hay đẩy nhau?

Trả lời:

Đưa hai đầu còn lại của kim (1) và kim (2) lại gần nhau thì chúng hút nhau. Đầu còn lại của kim (1) là cực Bắc, đầu còn lại của kim (2) là cực Nam.

Câu 4: Có hai thanh nam châm đặt trong một ống thủy tinh như hình vẽ. Tại sao thanh nam châm phía trên lại lơ lửng trên thanh nam châm phía dưới?

Trả lời:

Khi hai cực cùng tên của hai thanh nam châm gần nhau thì hai thanh nam châm đẩy nhau, lực đẩy này cân bằng với trọng lực làm thanh nam châm ở trên lơ lửng.

3. VẬN DỤNG (4 CÂU)

Câu 1: Hãy vẽ kim nam châm nằm cân bằng ở các vị trí A, B, C trong từ trường của nam châm thẳng như hình vẽ.

Trả lời:

Khi để kim nam châm và nam châm lại gần nhau thì các cực cùng tên đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau. Vì vậy cực Nam (màu trắng) của kim nam châm sẽ hướng về phía cực Bắc của thanh nam châm, cực Bắc (màu đen) của kim nam châm sẽ hướng về cực Nam của thanh nam châm như hình vẽ sau:

Câu 2: Lan thực hành một thí nghiệm về từ trường. Thí nghiệm mà Lan thực hiện được mô tả như hình vẽ. Khi cho một dòng điện một chiều chạy qua ống dây, bạn Lan thấy kim nam châm bị đẩy ra xa B. Dòng điện đi qua ống dây có chiều như thế nào?

Trả lời:

- Do kim nam châm bị đẩy ra xa nên đầu B của ống dây là cực Bắc.

- Đường sức từ của ống dây đi ra từ đầu B của ống dây.

- Áp dụng quy tắc nắm tay phải suy ra chiều dòng điện qua cuộn dây có chiều từ A sang B.

Câu 3: Trong hình vẽ sau, cực nào của kim nam châm hướng về đầu B của cuộn dây?

Trả lời

- Dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm của nguồn điện.

- Áp dụng quy tắc nắm tay phải, đường sức từ hướng từ B sang A.

- Các đường sức từ đi ra từ cực Bắc, đi vào ở cực Nam. Vì vậy đầu B của ống dây là cực Bắc. Cực Nam của kim nam châm hướng về phía đầu B của ống dây.

Câu 4: Hình vẽ dưới đây là một ống dây có dòng điện đi qua và một kim nam châm đặt ở gần nó. Hãy chỉ rõ tên các cực của ống dây, chiều dòng điện trên ống dây và vẽ một số đường sức từ của ống dây.

Trả lời:

Cực Nam của kim nam châm bị hút về đầu bên phải của ống dây. Bên phải ống dây là cực Bắc, bên trái ống dây là cực Nam.

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Cạnh một ống dây người ta treo một thanh nam châm thẳng bằng một sợi dây dẻo. Thanh nam châm đứng thăng bằng ở vị trí như trên hình 27. C và D là hai cực của một nguồn điện.

Trả lời:

a) Khi ta nối A với C và B với D thì dòng điện sẽ chạy trong ống dây theo chiều mũi tên (2). Áp dụng quy tắc nắm tay phải, đường sức từ của ống dây đi ra từ đầu T bên trái ống dây, đầu P của ống dây sẽ là cực Nam. Cực Nam (S) của nam châm bị đẩy ra xa ống dây, cực Bắc bị hút và sẽ đứng đối diện với cực Nam ở đầu P của ống dây.

b) Khi ta nối A với D và B với C, dòng điện sẽ chạy trong ống dây theo chiều mũi tên (1). Đường sức từ của ống dây đi ra từ đầu P bên phải ống dây. Đầu P là cực Bắc của ống dây. Cực Nam (S) của nam châm bị ống dây hút và sẽ đứng đối diện với cực Bắc của ống dây.

c) Khi ngắt mạch điện, ống dây không còn từ tính nữa. Chỉ còn từ trường của Trái Đất tác dụng lên thanh nam châm. Nó sẽ trở lại vị trí ban đầu như trên hình 24.

Câu 2: Đặt một kim nam châm thử gần ống dây, khi K mở ta thấy kim nam châm định hướng như hình vẽ. Hiện tượng gì sẽ xảy ra khi khóa K đóng?

Trả lời:

- Khi K đóng, trong ống dây có dòng điện chạy qua có chiều từ cực dương sang cực âm của nguồn điện. Khi đó ống dây trở thành một nam châm điện.

- Áp dụng quy tắc bàn tay phải ta xác định được bên phải ống dây là cực Bắc và bên trái ống dây là cực Nam. Như vậy hai cực cùng tên sẽ đẩy nhau, kim nam châm thử sẽ quay một góc 1800 như hình vẽ sau: