1. Giải SBT Vật lý lớp 9 bài 22: Tác dụng từ của dòng điện - Từ trường
Câu 1: Trong thí nghiệm phát hiện tác dụng từ của dòng điện, dây dẫn AB được bố trí như thế nào?
A. Tạo với kim nam châm một góc bất kì.
B. Song song với kim nam châm.
C. Vuông góc với kim nam châm.
D. Tạo với kim nam châm một góc nhọn.
Phương pháp giải: Quan sát cách bố trí thí nghiệm phát hiện tác dụng từ của dòng điện trong SGK vật lí.
Lời giải: Quan sát hình vẽ bố trí thí nghiệm trong SGK ta thấy: Trong thí nghiệm phát hiện tác dụng từ của dòng điện, dây dẫn AB được mắc song song với kim nam châm.
Chọn đáp án: B Trong thí nghiệm phát hiện tác dụng từ của dòng điện, dây dẫn AB được bố trí song song với kim nam châm để quan sát hiện tượng từ trường điện từ dòng điện trong dây dẫn.
Câu số 2: Có một số pin để lâu ngày và một đoạn dây dẫn. Nếu không có bóng đèn pin để thử, có cách nào kiểm tra được pin còn điện hay không khi trong tay bạn có một kim nam châm?
Hướng dẫn giải
Bạn có thể sử dụng kim nam châm để kiểm tra xem pin còn điện hay không. Bạn chỉ cần mắc hai đầu dây dẫn vào hai cực của pin để cho dòng điện chạy qua dây dẫn. Sau đó, đưa kim nam châm gần dây dẫn. Nếu kim nam châm bị lệch khỏi hướng Nam - Bắc, điều này chỉ ra rằng pin còn điện.
Câu số 3: Theo bạn thì từ trường không tồn tại 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 trên, từ trường không tồn tại ở xung quanh điện tích đứng yên.
Câu số 4: Nếu giả sử có một dây dẫn chạy qua nhà. Nếu không dùng dụng cụ đo điện, có cách nào phát hiện được trong dây dẫn có dòng điện chạy qua hay không?
Hướng dẫn giải:
Thực hiện bằng 2 cách sau:
- Cuốn dây thành cuộn và đặt một thanh sắt nhỏ trước cuộn dây đó. Nếu trong dây dẫn có dòng điện thì thanh sắt sẽ bị hút.
- Đưa một đầu của thanh nam châm lại gần dây dẫn căng thẳng. Nếu có dòng điện chạy trong dây, dây sẽ bị rung (dao động) do tác động từ của dòng điện lên kim nam châm.
Cả hai cách đều dựa trên nguyên lý tác động từ của dòng điện lên kim nam châm để phát hiện xem có dòng điện chạy qua dây dẫn hay không.
Câu số 5: Theo bạn thì dựa vào hiện tượng nào dưới đây để kết luận rằng dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng có từ trường?
A. Dây dẫn hút nam châm lại gần nó.
B. Dây dẫn hút các vụn sắt lại gần nó.
C. Dòng điện làm cho kim nam châm lại gần và song song với nó lệch khỏi hướng Bắc Nam ban đầu.
D. Dòng điện làm cho kim nam châm luôn luôn cùng hướng với dây dẫn.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là C. Nếu dòng điện chạy qua dây dẫn làm cho kim nam châm lại gần và song song với nó lệch khỏi hướng Bắc Nam ban đầu, điều này chỉ ra rằng xung quanh dây dẫn có tồn tại từ trường.
Câu số 6: Theo bạn thì làm thế nào để nhận biết được tại một điểm trong không gian có từ trường?
A. Đặt ở điểm đó một sợi dây dẫn, dây bị nóng lên.
B. Đặt ở đó một kim nam châm, kim bị lệch khỏi hướng Bắc Nam.
C. Đặt ở nơi đó các vụn giấy thì chúng hút về hướng Bắc Nam.
D. Đặt ở nơi đó kim bằng đồng, kim luôn chỉ hướng Bắc Nam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là B. Để nhận biết được tại một điểm trong không gian có từ trường, bạn có thể đặt một kim nam châm ở điểm đó. Nếu kim bị lệch khỏi hướng Bắc Nam, điều này chỉ ra rằng có từ trường tại điểm đó.
Câu số 7 : Bạn hãy cho chúng tôi biết người ta dùng dụng cụ nào trong những dụng cụ nào 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:
Đáp án là D. Người ta dùng kim nam châm có trục quay để nhận biết từ trường. Kim nam châm có trục quay sẽ lệch khỏi hướng Bắc Nam khi đặt trong không gian có từ trường, giúp nhận biết sự tồn tại của từ trường.
Câu số 8: Lực do dòng điện tác dụng lên kim nam châm để gần nó được gọi là
A. Lực hấp dẫn.
B. Lực từ.
C. Lực điện.
D. Lực điện từ.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là B. Lực do dòng điện tác dụng lên kim nam châm gần nó 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 được không? Vì sao?
A. Có thể, vì dòng điện tác dụng lực từ lên kim nam châm để gần nó.
B. Có thể, vì dòng điện tác dụng lực từ lên vật bằng sắt để gần nó.
C. Không thể, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng không hút các vụn sắt về hai đầu dây như hai cực của nam châm thẳng.
D. Không thể, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng dài luôn có tác dụng như nhau lên các vụn sắt ở bất kỳ điểm nào của dây.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là C. Không thể coi một dây dẫn thẳng dài có dòng điện một chiều chạy qua như một nam châm thẳng được. Lí do là vì dòng điện trong dây dẫn thẳng không tạo ra hiện tượng hút các vụn sắt về hai đầu dây như hai cực của một nam châm thẳng. Lực từ tác dụng từ dòng điện trong dây chỉ làm cho dây chuyển động, không tương tự như nam châm.
2. Lý thuyết vật lí 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 chạy qua một dây dẫn thẳng hoặc dây dẫn có hình dạng bất kỳ. Khi dòng điện chạy qua dây dẫn, nó tạo ra một từ trường xung quanh dây dẫn đó. Đặc tính của từ trường này là tác động lên các vật trong không gian xung quanh, đặc biệt là kim nam châm.
Trong trường hợp không có dòng điện chạy qua, kim nam châm sẽ định hướng theo hướng Bắc - Nam, do ảnh hưởng của từ trường tự nhiên của Trái Đất. Tuy nhiên, khi dòng điện được đưa qua dây dẫn, từ trường tạo ra bởi dòng điện sẽ tác động lên kim nam châm. Do sự tương tác giữa từ trường của dòng điện và từ trường tự nhiên của Trái Đất, kim nam châm sẽ lệch khỏi hướng Bắc - Nam ban đầu.
Hiện tượng này được gọi là lực từ, và là một minh chứng cụ thể cho mối quan hệ giữa dòng điện và từ trường. Đây là một trong những hiện tượng quan trọng được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của vật lý và kỹ thuật.
Trong không gian xung quanh một nam châm hoặc một dây dẫn có dòng điện, có một loại trường gọi là từ trường. Tính chất chính của từ trường là khả năng tạo ra lực từ, một lực tác động lên các vật liệu có tính chất nam châm như kim loại hoặc nam châm tự nhiên.
Một điểm quan trọng là từ trường không chỉ xuất hiện xung quanh nam châm, mà còn xung quanh dây dẫn có dòng điện chạy qua. Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn, từ trường được tạo ra và cũng có khả năng tác động lực từ lên các vật liệu có tính chất nam châm.
Tại mỗi điểm trong từ trường của nam châm hoặc của dòng điện, kim nam châm đều chỉ một hướng xác định. Điều này có nghĩa là mỗi vị trí trong không gian xung quanh nam châm hoặc dây dẫn có dòng điện đều có một hướng từ trường nhất định. Điều này quan trọng trong việc hiểu và dự đoán cách tương tác giữa các vật liệu nam châm và từ trường xung quanh chúng.
>> Xem thêm: Định luật bảo toàn năng lượng Vật lý lớp 9
3. Một số bài tập vận dụng
Câu số 1: Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng bất kì đều gây ra tác dụng lực lên kim nam châm đặt gần nó. Lực này là:
A. Lực điện
B. Lực hấp dẫn
C. Lực từ
D. Lực đàn hồi
Hướng dẫn giải:
Đáp án là C. Lực mà dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hoặc dây dẫn có hình dạng bất kỳ gây ra lên kim nam châm được gọi là lực từ.
Câu số 2: Theo bạn thì để kiểm tra xem một dây dẫn chạy qua nhà có dòng điện hay không mà không dùng dụng cụ đo điện, ta có thể dùng dụng cụ nào dưới đây
A. Một cục nam châm vĩnh cửu
B. Điện tích thử
C. Kim nam châm
D. Điện tích đứng yên
Hướng dẫn giải:
Đáp án là C. Để kiểm tra xem một dây dẫn có dòng điện chạy qua hay không mà không cần dùng dụng cụ đo điện, ta có thể sử dụng kim nam châm. Đưa một kim nam châm gần dây dẫn, nếu kim nam châm bị lệch khỏi phương Bắc - Nam ban đầu của nó, điều này chỉ ra rằng dây dẫn đó có dòng điện chạy qua.
Câu số 3: Bạn hãy cho chúng tôi biết có thể coi một dây dẫn thẳng có dòng điện một chiều chạy qua như một nam châm thẳng được không?
A. Có thể, vì dòng điện tác dụng lực từ lên kim nam châm để gần nó
B. Có thể, vì dòng điện tác dụng lực từ lên vật bằng sắt để gần nó
C. Không thể, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng không hút các vụn sắt về hai đầu dây
D. Không thể, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng hút các vụn sắt đều ở nhau ở bất kỳ điểm nào của dây
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 được vì dòng điện trong dây dẫn thẳng không tạo ra hiện tượng hút các vụn sắt về hai đầu dây, như hai cực của một nam châm thẳng.
Câu số 4: Theo bạn thì làm thế nào để nhận biết được tại một điểm trong không gian có từ trường trong những phương pháp dưới đây:
A. Đặt ở điểm đó một sợi dây dẫn, dây bị nóng lên
B. Đặt ở đó một kim nam châm, kim bị lệch khỏi hướng Bắc – Nam
C. Đặt ở đó các vụn giấy thì chúng bị hút về hai hướng Bắc – Nam
D. Đặt ở đó một kim bằng đồng, kim luôn chỉ hướng Bắc - Nam
Hướng dẫn giải:
Đáp án là B. Để nhận biết được tại một điểm trong không gian có từ trường, bạn có thể đặt một kim nam châm ở đó. Nếu kim bị lệch khỏi hướng Bắc - Nam, điều này chỉ ra rằng có từ trường tại điểm đó.
Trên đây là toàn bộ những nội dung thông tin bài viết của chúng tôi về giải bài tập vật lí 9 bài 22 tác dụng từ của dòng điện- từ trường. Mong rằng những nội dung thông tin chúng tôi cung cấp đã giúp ích cho các bạn. Bên cạnh đó có thể tham khảo thêm: Giải SBT Vật lý lớp 9 bài 26: Ứng dụng của nam châm
