Buzz
1. Giải bài tập SBT Vật lý lớp 9, bài 22: Tác dụng từ của dòng điện và từ trường
Câu 1: Trong thí nghiệm kiểm tra tác dụng từ của dòng điện, dây dẫn AB cần được sắp xếp như thế nào?
A. Tạo một góc bất kỳ với kim nam châm.
B. Dọc theo hướng của kim nam châm.
C. Tạo góc vuông với kim nam châm.
D. Tạo một góc nhọn với kim nam châm.
Phương pháp giải: Xem xét cách bố trí thí nghiệm để kiểm tra tác dụng từ của dòng điện trong sách giáo khoa vật lý.
Lời giải: Theo hình minh họa trong sách giáo khoa, dây dẫn AB trong thí nghiệm tác dụng từ của dòng điện được đặt song song với kim nam châm.
Chọn đáp án: B Trong thí nghiệm xác định tác dụng từ của dòng điện, dây dẫn AB được đặt song song với kim nam châm để kiểm tra sự xuất hiện của từ trường do dòng điện tạo ra.
Câu 2: Nếu bạn có một số pin cũ và một đoạn dây dẫn nhưng không có bóng đèn để kiểm tra, bạn có thể dùng kim nam châm để thử pin còn điện không?
Hướng dẫn giải
Bạn có thể dùng kim nam châm để kiểm tra pin. Kết nối hai đầu dây dẫn vào hai cực của pin để dòng điện chạy qua dây. Sau đó, đặt kim nam châm gần dây dẫn. Nếu kim nam châm bị lệch khỏi hướng Bắc - Nam, điều đó chứng tỏ pin vẫn còn điện.
Câu 3: Theo bạn, từ trường không xuất hiện ở đâu?
A. Xung quanh nam châm.
B. Xung quanh dòng điện.
C. Xung quanh điện tích đứng yên.
D. Xung quanh trái đất.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là C. Trong các không gian được đề cập, từ trường không hiện diện xung quanh điện tích đứng yên.
Câu 4: Nếu bạn có một đoạn dây dẫn chạy qua nhà và không sử dụng thiết bị đo, làm thế nào để xác định xem có dòng điện chạy trong dây dẫn hay không?
Hướng dẫn giải:
Có thể thực hiện bằng hai phương pháp sau:
- Cuộn dây thành hình tròn và đặt một thanh sắt nhỏ trước cuộn dây. Nếu có dòng điện chạy qua dây, thanh sắt sẽ bị hút vào cuộn dây.
- Đưa một đầu của thanh nam châm lại gần dây dẫn căng thẳng. Nếu có dòng điện chạy qua dây, dây sẽ dao động do từ trường của dòng điện tác động lên kim nam châm.
Cả hai phương pháp đều dựa vào nguyên lý từ trường của dòng điện tác động lên kim nam châm để kiểm tra sự có mặt của dòng điện trong dây dẫn.
Câu 5: Theo bạn, dựa vào hiện tượng nào dưới đây để xác định rằng dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng tạo ra từ trường?
A. Dây dẫn hút nam châm đến gần nó.
B. Dây dẫn hút các vụn sắt đến gần nó.
C. Dòng điện làm cho kim nam châm bị lệch khỏi hướng Bắc-Nam ban đầu, hướng theo dây dẫn và nằm song song với nó.
D. Dòng điện khiến kim nam châm luôn hướng cùng chiều với dây dẫn.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là C. Khi dòng điện chạy qua dây dẫn làm cho kim nam châm lệch khỏi hướng Bắc-Nam và đồng song với dây dẫn, điều đó chứng tỏ rằng dây dẫn tạo ra một từ trường.
Câu 6: Theo bạn, làm thế nào để xác định một điểm trong không gian có tồn tại từ trường?
A. Nếu đặt một sợi dây dẫn ở điểm đó, sợi dây sẽ bị nóng lên.
B. Nếu đặt một kim nam châm ở đó, kim sẽ bị lệch khỏi hướng Bắc Nam.
C. Nếu đặt các vụn giấy ở vị trí đó, chúng sẽ bị hút về phía Bắc Nam.
D. Nếu đặt một kim bằng đồng ở đó, kim sẽ luôn chỉ đúng hướng Bắc Nam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là B. Để xác định có từ trường tại một điểm trong không gian, bạn có thể đặt một kim nam châm ở đó. Nếu kim bị lệch khỏi hướng Bắc Nam, điều này chứng tỏ có từ trường tại vị trí đó.
Câu số 7 : Bạn có biết dụng cụ nào được sử dụng để phát hiện từ trường không?
A. Ampe kế.
B. Vôn kế.
C. Áp kế.
D. Sử dụng kim nam châm có trục quay.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là D. Kim nam châm có trục quay được dùng để phát hiện từ trường. Khi đặt trong từ trường, kim nam châm này sẽ bị lệch khỏi hướng Bắc Nam, cho thấy sự hiện diện của từ trường.
Câu số 8: Lực mà dòng điện tác động lên kim nam châm khi ở gần được gọi là
A. Lực hút.
B. Lực từ.
C. Lực điện.
D. Lực điện từ.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là B. Lực tác động lên kim nam châm từ dòng điện gần đó được gọi là lực từ.
Câu số 9 : Có thể coi một dây dẫn thẳng dài có dòng điện một chiều chạy qua như một nam châm thẳng không? Giải thích lý do.
A. Có, vì dòng điện tạo ra lực từ lên kim nam châm khi đặt gần nó.
B. Có, vì dòng điện tạo ra lực từ lên các vật bằng sắt khi ở gần.
C. Không, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng không hút các vụn sắt về hai đầu như hai cực của nam châm thẳng.
D. Không, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng dài có tác dụng đồng nhất lên mọi vụn sắt ở bất kỳ vị trí nào của dây.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là C. Một dây dẫn thẳng dài có dòng điện một chiều không thể coi như một nam châm thẳng. Bởi vì dòng điện trong dây dẫn thẳng không tạo ra lực hút các vụn sắt về hai đầu như các cực của nam châm thẳng. Lực từ do dòng điện tạo ra chỉ làm dây dẫn chuyển động, không giống như nam châm.
2. Lý thuyết vật lý 9 Bài 22 Tác dụng từ của dòng điện - Từ trường
Lực từ là hiện tượng phổ biến trong vật lý, xảy ra khi dòng điện đi qua một dây dẫn thẳng hoặc dây dẫn có hình dạng khác. Dòng điện tạo ra một từ trường xung quanh dây dẫn, ảnh hưởng đến các vật trong khu vực lân cận, đặc biệt là kim nam châm.
Khi không có dòng điện, kim nam châm định hướng theo trục Bắc - Nam nhờ từ trường tự nhiên của Trái Đất. Tuy nhiên, khi dòng điện chảy qua dây dẫn, từ trường do dòng điện tạo ra sẽ ảnh hưởng đến kim nam châm, làm nó lệch khỏi hướng Bắc - Nam ban đầu do sự tương tác giữa từ trường dòng điện và từ trường Trái Đất.
Hiện tượng này được gọi là lực từ, chứng minh rõ ràng mối liên hệ giữa dòng điện và từ trường. Đây là hiện tượng quan trọng trong vật lý và kỹ thuật, với nhiều ứng dụng thực tiễn.
Xung quanh nam châm hoặc dây dẫn có dòng điện, tồn tại một loại trường gọi là từ trường. Từ trường có đặc điểm chính là tạo ra lực từ, tác động lên các vật liệu có tính chất nam châm như kim loại hoặc nam châm tự nhiên.
Điều đáng lưu ý là từ trường không chỉ hiện diện xung quanh nam châm mà còn xung quanh dây dẫn có dòng điện. Khi dòng điện chảy qua dây dẫn, từ trường được sinh ra và có khả năng tác động lực từ lên các vật liệu nam châm.
Tại mỗi điểm trong từ trường xung quanh nam châm hoặc dây dẫn có dòng điện, kim nam châm chỉ ra một hướng cụ thể. Điều này có nghĩa là mọi điểm trong không gian xung quanh đều có một hướng từ trường nhất định, quan trọng để hiểu và dự đoán sự tương tác của vật liệu nam châm với từ trường.
3. Một số bài tập ứng dụng
Câu số 1: Khi dòng điện đi qua một dây dẫn thẳng hoặc dây dẫn có hình dạng khác, nó sẽ tạo ra một lực tác động lên kim nam châm gần đó. Lực này được gọi là:
A. Lực điện
B. Lực hấp dẫn
C. Lực từ
D. Lực đàn hồi
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là C. Khi dòng điện đi qua một dây dẫn thẳng hoặc dây dẫn có hình dạng khác, lực tác động lên kim nam châm là lực từ.
Câu số 2: Để kiểm tra xem một dây dẫn có dòng điện chạy qua mà không sử dụng thiết bị đo điện, bạn có thể dùng công cụ nào dưới đây?
A. Một cục nam châm vĩnh cửu
B. Một điện tích thử
C. Kim nam châm
D. Điện tích đứng yên
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là C. Để kiểm tra sự hiện diện của dòng điện trong dây dẫn mà không sử dụng thiết bị đo, bạn có thể dùng kim nam châm. Nếu đặt kim nam châm gần dây dẫn và nó bị lệch khỏi phương Bắc - Nam ban đầu, điều này chứng tỏ dây dẫn có dòng điện chạy qua.
Câu số 3: Cho chúng tôi biết liệu có thể coi một dây dẫn thẳng có dòng điện một chiều như một nam châm thẳng hay không?
A. Có thể, bởi vì dòng điện tạo ra lực từ khiến kim nam châm bị kéo lại gần nó.
B. Có thể, vì dòng điện tạo ra lực từ làm cho vật bằng sắt bị hút lại gần nó.
C. Không thể, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng không có khả năng hút các mảnh sắt về hai đầu dây.
D. Không thể, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng hút các mảnh sắt ở mọi vị trí xung quanh dây một cách đồng đều.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là C. Không thể coi một dây dẫn thẳng có dòng điện một chiều chạy qua như một nam châm thẳng vì dòng điện trong dây dẫn thẳng không tạo ra hiện tượng hút các mảnh sắt về hai đầu dây như hai cực của một nam châm thẳng.
Câu số 4: Theo bạn, làm thế nào để xác định có từ trường tại một điểm trong không gian bằng các phương pháp dưới đây:
A. Đặt một sợi dây dẫn ở điểm đó, nếu dây nóng lên thì có từ trường.
B. Đặt một kim nam châm tại điểm đó, nếu kim bị lệch khỏi hướng Bắc – Nam thì có từ trường.
C. Đặt các mảnh giấy tại điểm đó, nếu chúng bị hút về hai hướng Bắc – Nam thì có từ trường.
D. Đặt một kim bằng đồng tại điểm đó, kim sẽ luôn chỉ theo hướng Bắc - Nam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là B. Để xác định có từ trường tại một điểm trong không gian, bạn có thể đặt một kim nam châm ở đó. Nếu kim lệch khỏi hướng Bắc - Nam, điều đó chứng tỏ có từ trường tại điểm đó.
