Chuyên đề ii điện từ học

CHUYÊN ĐỀ II ĐIỆN TỪ HỌC CHỦ ĐỀ NAM CHÂM VĨNH CỬU A TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI I TĨM TẮT LÍ THUYẾT Từ tính nam châm - Nam châm vật có tính chất từ (từ tính), chúng hút vật sắt, thép làm quay kim nam châm + Các kim loại bị hút nam châm gọi vật liệu từ Ví dụ: sắt, thép, niken, côban + Các kim loại không thuộc vật liệu từ khơng bị nam châm hút Ví dụ: đồng, nhôm, bạc - Nam châm vĩnh cửu (thường gọi tắt nam châm) có từ tính tồn thời gian dài - Trong sống, nam châm vĩnh cửu sản xuất với nhiều hình dạng khác vật liệu khác + Về hình dạng: dạng chữ U, dạng thanh, dạng trụ, dạng đĩa + Về vật liệu khác nam châm đen (nam châm ferrite), nam châm trắng (nam châm đất hiếm), nam châm dẻo (làm từ hợp chất nhựa cao su với loại bột sắt) - Mỗi nam châm có hai cực từ: Cực Bắc cực Nam Kí hiệu cực nam châm: + Kí hiệu theo màu sắc: Cực Nam sơn màu đỏ, cực Bắc sơn màu xanh + Kí hiệu chữ: Cực Nam viết chữ S, cực Bắc viết chữ N Tương tác hai nam châm Khi đưa cực từ hai nam châm lại gần chúng hút cực khác tên (hình a), đẩy cực tên (hình b) II PHƯƠNG PHÁP GIẢI Cách xác định hướng Bắc – Nam địa lí Đặt kim nam châm thử vị trí Trái Đất Cực từ Bắc hướng Bắc địa lí Cực từ Nam hướng Nam địa lí B BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG Câu 1: Nam châm vĩnh cửu có: A Một cực B Hai cực C Ba cực D Bốn cực Hướng dẫn giải: Nam châm vĩnh cửu có hai cực: Cực Bắc cực Nam → Đáp án B Câu 2: Có hai kim loại A, B bề ngồi giống hệt nhau, nam châm Làm để xác định nam châm? A Đưa A lại gần B, A hút B A nam châm B Đưa A lại gần B, A đẩy B A nam châm C Dùng sợi mềm buộc vào kim loại treo lên, cân ln nằm theo hướng Bắc - Nam nam châm D Đưa kim loại lên cao thả cho rơi, ln rơi lệch cực Trái Đất nam châm Hướng dẫn giải: A: khơng thể chưa biết cịn lại có phải sắt hay khơng B: khơng thể cịn lại nam châm đẩy C: nam châm ln hướng Bắc – Nam D: → Đáp án C Câu 3: Một nam châm vĩnh cửu có đặc tính đây? A Khi bị cọ xát hút vật nhẹ B Khi bị nung nóng lên hút vụn sắt C Có thể hút vật sắt D Một đầu hút, cịn đầu đẩy vụn sắt Hướng dẫn giải: Một nam châm vĩnh cửu có đặc tính hút vật sắt → Đáp án C Câu 4: Chọn câu trả lời Trên nam châm chỗ hút sắt mạnh nhất? A Phần B Chỉ có từ cực Bắc C Cả hai từ cực D Mọi chỗ hút sắt mạnh Hướng dẫn giải: Trên nam châm hai từ cực hút sắt mạnh → Đáp án C Câu 5: Khi hai nam châm hút nhau? A Khi hai cực Bắc để gần B Khi để hai cực khác tên gần C Khi hai cực Nam để gần D Khi để hai cực tên gần Hướng dẫn giải: Nếu để hai nam châm lại gần cực tên đẩy nhau, cực khác tên hút → Đáp án B Câu 6: Khi nam châm thẳng bị gãy thành hai nửa Nhận định sau đúng? A Mỗi nửa tạo thành nam châm có từ cực đầu B Hai hết từ tính C Mỗi nửa tạo thành nam châm có hai cực tên hai đầu D Mỗi nửa tạo thành nam châm có hai cực từ khác tên hai đầu Hướng dẫn giải: Khi nam châm thẳng bị gãy thành hai nửa nửa tạo thành thành nam châm có hai cực từ khác tên hai đầu → Đáp án D Câu 7: Vì nói Trái Đất giống nam châm khổng lồ? A Vì Trái Đất hút tất vật phía B Vì Trái Đất hút vật sắt phía C Vì Trái Đất hút nam châm phía D Vì cực nam châm để tự hướng cực Trái Đất Hướng dẫn giải: Khi đặt kim nam châm vị trí xác định ta thấy kim nam châm hướng theo hướng Bắc – Nam địa lí Xoay kim nam châm góc xoay đó, sau cân kim nam châm lại trở theo hướng Bắc - Nam địa lí Điều chứng tỏ Trái Đất nam châm, có cực Bắc nam châm cực Nam địa lí cực Nam nam châm cực Bắc địa lí ⇒ Có thể coi Trái Đất giống nam châm khổng lồ cực nam châm để tự hướng cực Trái Đất → Đáp án D Câu 8: Trong bệnh viện, bác sĩ phẫu thuật lấy mạt sắt nhỏ li ti khỏi mắt bệnh nhân cách an toàn dụng cụ sau đây? A Dùng kéo B Dùng nam châm C Dùng kìm D Dùng viên bi cịn tốt Hướng dẫn giải: Trong bệnh viện, bác sĩ phẫu thuật lấy mạt sắt nhỏ li ti khỏi mắt bệnh nhân cách an toàn nam châm đưa nam châm lại gần vị trí có mạt sắt, nam châm tự động hút mạt sắt khỏi mắt → Đáp án B Câu 9: Hai nam châm đặt sau: Thanh nam châm (2) lơ lửng nam châm (1) do: A Lực hút hai nam châm cực tên gần B Lực đẩy hai nam châm cực tên gần C Lực hút hai nam châm cực khác tên gần D Lực đẩy hai nam châm cực khác tên gần Hướng dẫn giải: Hai nam châm ống có cực tên gần ⇒ chúng đẩy Lực đẩy cân với trọng lực làm nam châm lơ lửng → Đáp án B Câu 10: Dụng cụ khơng có nam châm vĩnh cửu? A La bàn B Loa điện C Rơ le điện từ D Đinamo xe đạp Hướng dẫn giải: Rơ le điện từ có nam châm điện khơng có nam châm vĩnh cửu → Đáp án C CHỦ ĐỀ TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI I TĨM TẮT LÍ THUYẾT Lực từ Dịng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng gây tác dụng lực (gọi lực từ) lên kim nam châm đặt gần Ta nói dịng điện có tác dụng từ Khi chưa đóng cơng tắc, chưa có dịng điện chạy qua dây dẫn kim nam châm định hướng Bắc – Nam Khi đóng cơng tắc cho dịng điện chạy qua dây dẫn kim nam châm lệch khỏi hướng Bắc – Nam Từ trường - Không gian xung quanh nam châm, xung quanh dịng điện có khả tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt Ta nói khơng gian có từ trường - Tại vị trí định từ trường nam châm dòng điện, kim nam châm hướng xác định - Cách nhận biết từ trường: Người ta thường dùng kim nam châm (gọi nam châm thử) để nhận biết từ trường Nơi khơng gian có lực từ tác dụng lên kim nam châm nơi có từ trường - Từ trường thường phát khu vực: + Lân cận đường dây cao + Các dây tiếp đất hệ thống thu lôi + Các dây tiếp đất thiết bị điện + Khu vực xung quanh thiết bị điện vận hành: hình máy vi tính, đồng hồ điện, máy sấy tóc, điện thoại di động Lưu ý: • Khơng nên ngủ gần thiết bị điện • Giữ khoảng cách vài mét tivi • Khơng ngồi gần phía sau hình vi tính Liên hệ thực tế Con người không cảm nhận từ trường nhiều lồi sinh vật nhận biết từ trường Trái Đất chim di trú, rùa biển Khả giúp chúng định hướng di chuyển xa Ví dụ buộc nam châm vào số loài chim di trú, chúng bị rối loạn phương hướng khả định vị đường bay B BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG Câu 1: Từ trường không tồn 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: Từ trường không tồn xung quanh điện tích đứng yên → Đáp án C Câu 2: Chọn phương án sai Trong thí nghiệm Ơ – xtét, đặt dây dẫn song song với kim nam châm, cho dịng điện chạy qua dây dẫn thì: A Kim nam châm đứng n khơng thay đổi B Có lực tác dụng lên kim nam châm C Lực tác dụng lên kim nam châm lực từ D Kim nam châm bị lệch khỏi vị trí ban đầu Hướng dẫn giải: Khi đặt dây dẫn song song với kim nam châm, cho dịng điện chạy qua dây dẫn kim nam châm bị lệch khỏi vị trí ban đầu ⇒ có lực tác dụng lên kim nam châm (lực từ) → Đáp án A Câu 3: Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng gây tác dụng lực lên kim nam châm đặt gần Lực là: A lực điện B lực hấp dẫn C lực từ D lực đàn hồi Hướng dẫn giải: Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng gây tác dụng lực (gọi lực từ) lên kim nam châm đặt gần Ta nói dịng điện có tác dụng từ → Đáp án C Câu 4: Từ trường là: A khơng gian xung quanh điện tích đứng n, xung quanh dịng điện có khả tác dụng điện lên kim nam châm đặt B khơng gian xung quanh nam châm, xung quanh dịng điện có khả tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt C khơng gian xung quanh điện tích có khả tác dụng lực điện lên kim nam châm đặt D khơng gian xung quanh dịng điện có khả tác dụng lực từ lên điện tích đặt Hướng dẫn giải: Từ trường khơng gian xung quanh nam châm, xung quanh dịng điện có khả tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt → Đáp án B Câu 5: Ta nhận biết từ trường bằng: A Điện tích thử B Nam châm thử C Dòng điện thử D Bút thử điện Hướng dẫn giải: Người ta dùng kim nam châm (gọi nam châm thử) để nhận biết từ trường → Đáp án B Câu 6: Có số pin để lâu ngày đoạn dây dẫn Nếu khơng có bóng đèn để thử mà có kim nam châm Cách sau kiểm tra pin có cịn điện hay khơng? A Đưa kim nam châm lại gần cực dương pin, kim nam châm lệch khỏi phương Bắc – Nam ban đầu cục pin cịn điện, khơng cục pin hết điện B Đưa kim nam châm lại gần cực âm pin, kim nam châm lệch khỏi phương Bắc – Nam ban đầu cục pin cịn điện, khơng cục pin hết điện C Mắc dây dẫn vào hai cực pin, đưa kim nam châm lại gần dây dẫn, kim nam châm lệch khỏi phương Bắc – Nam ban đầu cục pin cịn điện, khơng cục pin hết điện D Mắc dây dẫn vào hai cực pin, đưa kim nam châm lại gần dây dẫn, kim nam châm không lệch khỏi phương Bắc – Nam ban đầu cục pin cịn điện, lệch khỏi vị trí ban đầu cục pin hết điện Hướng dẫn giải: Muốn xác định pin điện hay hết với dụng cụ dây dẫn kim nam châm ta làm sau: Mắc dây dẫn vào hai cực pin, đưa kim nam châm lại gần dây dẫn, kim nam châm lệch khỏi phương Bắc – Nam ban đầu cục pin cịn điện, khơng cục pin hết điện → Đáp án C Câu 7: Để kiểm tra xem dây dẫn chạy qua nhà có dịng điện hay khơng mà khơng dùng dụng cụ đo điện, ta dùng dụng cụ đây? A Một cục nam châm vĩnh cửu B Điện tích thử C Kim nam châm D Điện tích đứng yên Hướng dẫn giải: Để kiểm tra xem dây dẫn chạy qua nhà có dịng điện hay khơng mà khơng dùng dụng cụ đo điện, ta dùng kim nam châm → Đáp án C Câu 8: Dựa vào tượng để kết luận rằng: Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng có từ trường? A Dây dẫn hút vụn sắt gần B Dây dẫn hút nam châm gần C Dịng điện làm cho kim nam châm hướng với dây dẫn D Dòng điện làm cho kim nam châm để gần song song với bị lệch khỏi hướng Bắc – Nam ban đầu Hướng dẫn giải: Dòng điện làm cho kim nam châm để gần song song với bị lệch khỏi hướng Bắc – Nam ban đầu ⇒ Dịng điện chạy qua dây dẫn thẳng có từ trường → Đáp án D Câu 9: Người ta dùng cụ để nhận biết từ trường? A Dùng ampe kế B Dùng vôn kế C Dùng áp kế D Dùng kim nam châm có trục quay Hướng dẫn giải: Người ta dùng kim nam châm có trục quay để nhận biết từ trường → Đáp án D Câu 10: Trong thí nghiệm phát tác dụng từ dòng điện, dây dẫn AB bố trí nào? A Tạo với kim nam châm góc B Song song với kim nam châm C Vng góc với kim nam châm D Tạo với kim nam châm góc nhọn Hướng dẫn giải: Trong thí nghiệm phát tác dụng từ dịng điện, dây dẫn AB bố trí song song với kim nam châm → Đáp án B CHỦ ĐỀ TỪ PHỔ ĐƯỜNG SỨC TỪ A TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI I TĨM TẮT LÍ THUYẾT Từ phổ Từ phổ cho ta hình ảnh trực quan từ trường Có thể thu từ phổ cách rắc mạt sắt lên bìa đặt từ trường gõ nhẹ cho mạt sắt tự xếp bìa Trong từ trường nam châm, mạt sắt xếp thành đường cong nối từ cực sang cực nam châm Càng xa nam châm, đường thưa dần Nơi mạt sắt dày từ trường mạnh, nơi mạt sắt thưa từ trường yếu Một số hình ảnh từ phổ: Đường sức từ Đường sức từ hình ảnh cụ thể từ trường Đây hình dạng xếp mạt sắt bìa từ trường Các đường sức từ có chiều định Ở bên nam châm, chúng đường cong từ cực Bắc, vào cực Nam nam châm Nơi từ trường mạnh đường sức từ dày, nơi từ trường yếu đường sức từ thưa Liên hệ thực tế Nhờ chuyển động mạnh chất dẫn điện lỏng lòng đất mà làm cho Trái Đất nam châm khổng lồ có từ trường mạnh Nhờ có từ trường này, Trái Đất tạo nên lớp tạo nên lớp rào chắn bảo vệ chống lại “bão” Mặt Trời