Đặt kim nam châm tự do, xa nam châm hoặc vật liệu có tính chất từ khác, kim nam châm luôn nằm cân bằng theo hướng Bắc – Nam. Vì sao? Đặt kim nam châm tại các vị trí khác nhau xung quanh một nam châm thẳng như hình trên, kim nam châm nằm theo các hướng khác nhau. Vì sao?
- Đặt kim nam châm tự do, xa nam châm hoặc vật liệu có tính chất từ khác, kim nam châm luôn nằm cân bằng theo hướng Bắc – Nam. Vì:
+ Trái Đất của chúng ta là một nam châm khổng lồ, có cực Bắc và cực Nam.
+ Kim nam châm cũng có cực Bắc và cực Nam.
+ Cực Bắc của kim nam châm bị cực Nam của Trái Đất hút, cực Nam của kim nam châm bị cực Bắc hút.
Do đó, kim nam châm luôn chỉ hướng Bắc – Nam.- Đặt kim nam châm tại các vị trí khác nhau xung quanh một nam châm thẳng thì kim nam châm nằm theo các hướng khác nhau vì tại mỗi vị trí xung quanh nam châm thẳng có các đường sức từ khác nhau và kim nam châm được định hướng theo hướng của các đường sức từ đó.
Hình 23.4 SBT vẽ một thanh nam châm thẳng và một số kim nam châm nằm cân bằng chung quanh. Hãy vẽ một đường sức từ của thanh nam châm, ghi rõ chiều của đường sức từ và tên từ cực của nam châm.
Đường sức từ của thanh nam châm được thể hiện trong hình vẽ:
Đặt một kim nam châm nhỏ trên một đường sức và di chuyển kim nam châm theo đường sức từ.
- Có nhận xét gì về sự định hướng của kim nam châm khi di chuyển trên đường sức từ?
- Đánh dấu mũi tên tại mỗi vị trí đặt kim nam châm trên dường sức từ theo chiều từ cực Nam đến cực Bắc của kim.
Quy ước chiều đường sức từ là chiều từ cực Nam đến cực Bắc của kim nam châm đặt cân bằng trên đường sức từ đó.
- Vẽ một số đường sức từ của nam châm và đánh dấu chiều của đường sức từ.
Khi đặt một kim nam châm nhỏ trên một đường sức và di chuyển kim nam châm theo đường sức từ, sẽ thấy rằng kim nam châm sẽ định hướng theo chiều của đường sức từ. Nghĩa là, nếu di chuyển kim nam châm từ cực Nam đến cực Bắc của đường sức từ, thì kim nam châm sẽ định hướng theo chiều từ cực Nam đến cực Bắc.
Để đánh dấu mũi tên tại mỗi vị trí đặt kim nam châm trên đường sức từ, ta cần nhớ rằng đường sức từ sẽ tạo thành các vòng tròn xung quanh kim nam châm. Mũi tên sẽ được đánh dấu theo chiều vòng tròn, nghĩa là chiều từ cực Nam đến cực Bắc của kim nam châm đặt cân bằng trên đường sức từ. Nếu như kim nam châm đặt trên đường sức từ theo chiều từ cực Nam đến cực Bắc, thì mũi tên được đánh dấu theo chiều kim nam châm đó.
Để vẽ một số đường sức từ của nam châm và đánh dấu chiều của đường sức từ, ta có thể sử dụng một mảng giấy có sẵn đường sức từ hoặc vẽ các đường sức từ bằng cách đặt một que tăm có đầu nam châm lên một tấm giấy và để que tăm di chuyển trên giấy. Khi que tăm đặt ở một vị trí trên giấy, ta có thể dùng một phần của que tăm sắc bén để đánh dấu chiều của đường sức từ bằng cách vẽ một mũi tên trên giấy theo chiều từ cực Nam đến cực Bắc. Các đường sức từ sẽ tạo thành các vòng tròn xung quanh que tăm, và mũi tên sẽ được đánh dấu theo chiều từ cực Nam đến cực Bắc của que tăm.
Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín, phẳng ABCD, song song với mặt phẳng Oxz, nam châm song song với trục Oy như hình vẽ. Đưa nam châm từ xa lại gần khung dây theo chiều dương của trục Oy thì
A. Chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây là ABCD.
B. Chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây là ADCB.
C. Trong khung dây không có dòng điện cảm ứng.
D. Dòng điện cảm ứng luôn được duy trì cho dù nam châm không còn chuyển động.
Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín, phẳng ABCD, song song với mặt phẳng Oxz, nam châm song song với trục Oy như hình vẽ. Đưa nam châm từ xa lại gần khung dây theo chiều dương của trục Oy thì
A. chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây là ABCD
B. chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây là ADCB
C. trong khung dây không có dòng điện cảm ứng
D. dòng điện cảm ứng luôn được duy trì cho dù nam châm không còn chuyển động
Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín, phẳng ABCD, song song với mặt phẳng Oxz, nam châm song song với trục Oy như hình vẽ. Đưa nam châm từ xa lại gần khung dây theo chiều dương của trục Oy thì
A. chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây là ABCD.
B. chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây là ADCB.
C. trong khung dây không có dòng điện cảm ứng.
D. dòng điện cảm ứng luôn được duy trì cho dù nam châm không còn chuyển động.
Đáp án B
Khi đưa nam châm từ xa lại gần khung dây theo chiều dương của trục Oy thì chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây là ADCB.
Đặt một ống dây dài sao cho trục của nó nằm ngang và vuông góc với thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất ( B d ). Cho dòng điện cường độ I 1 qua ống dây thì độ lớn cảm ứng từ B 1 của ống dây gây ra trong lòng ống gấp 2 lần B d . Nếu cường độ dòng điện I 2 và đặt một kim nam châm thử trong ống dây thì kim nam châm nằm cân bằng theo phương Đông Bắc. Biết nam châm thử nằm cân bằng trên mặt phẳng song song với mặt đất. Giá trị I 2 I 1 gần giá trị nào nhất sau đây
A. 0,3
B. 0,5
C. 0,6
D. 0,8
Một kim nam châm (gọi là nam châm thử) được đặt tự do trên trục thẳng đứng, đang chỉ hướng Nam - Bắc. Đưa nó đến các vị trí khác nhau xung quanh dây dẫn có dòng điện hoặc xung quanh thanh nam châm.
C2- Có hiện tượng gì xảy ra với kim nam châm?
C3- Ở mỗi vị trí, sau khi nam châm đã đứng yên, xoay cho nó lệch khỏi hướng vừa xác định, buông tay. Nhận xét hướng của kim nam châm sau khi đã trở lại vị trí cân bằng?
C2 : Khi ấy kim nam châm lệch khỏi hướng Nam - Bắc.
C3 : Kim nam châm vẫn luôn chỉ một hướng xác định.
Đặt một kim nam châm nhỏ trên mặt phăng vuông góc với một dòng điện thẳng. Khi cân bằng, kim nam châm đó sẽ nằm theo hướng
A. song song với dòng điệ
B. cắt dòng điện
C. theo hướng một đường sức từ của dòng điện thẳng
D. theo hướng vuông góc với một đường sức từ của dòng điện thẳng
Đặt một kim nam châm nhỏ trên mặt phẳng vuông góc với một dòng điện thẳng. Khi cân bằng, kim nam châm đó sẽ nằm theo hướng
A. song song với dòng điện.
B. cắt dòng điện.
C. theo hướng một đường sức từ của dòng điện thẳng.
D. theo hướng vuông góc với một đường sức từ của dòng điện thẳng.
