Lý thuyết & Trắc nghiệm Bài 25: Sự nhiễm từ của sắt, thép - Nam châm điện - Vật Lí 9
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Sự nhiễm từ của sắt, thép
- Lõi sắt hoặc lõi thép làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện.
- Khi ngắt điện, lõi sắt non mất hết từ tính còn lõi thép thì vẫn giữ được từ tính.
Ngắt công tắc, ống dây có lõi sắt non không hút các kẹp giấy còn ống dây có lõi thép thì hút các vụn giấy
⇒ Sở dĩ sắt hoặc lõi thép làm tăng tác dụng từ của ống dây vì khi đặt trong từ trường thì lõi sắt, thép bị nhiễm từ và trở thành một nam châm.
Khi đóng công tắc ống dây có lõi sắt và thép hút các kẹp giấy
⇒ Không những sắt, thép mà các vật liệu từ như niken, coban... đặt trong từ trường đều bị nhiễm từ.
2. Nam châm điện và nam châm vĩnh cửu
- Nam châm điện là ống dây có dòng điện chạy qua và trong có lõi sắt. Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng cách tăng cường độ dòng điện qua ống dây hoặc tăng số vòng của ống dây.
- Nam châm vĩnh cửu là một lõi thép đã bị nhiễm từ.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
So sánh sự nhiễm từ của sắt và thép, của nam châm điện và nam châm vĩnh cửu
- Sắt nhiễm từ mạnh hơn thép, nhưng thép duy trì từ tính lâu hơn sắt.
- Muốn chế tạo nam châm vĩnh cửu ta dùng thép và muốn chế tạo nam châm điện ta lại dùng sắt.
- Nam châm vĩnh cửu duy trì được từ tính lâu dài, không phụ thuộc vào việc có hay không có dòng điện.
- Nam châm điện chỉ hoạt động khi có dòng điện chạy qua cuộn dây trong có lõi sắt. Khi ngắt dòng điện thì nam châm điện cũng mất hết từ tính.
B. Trắc nghiệm & Tự luận
Câu 1: Khi đặt sắt, thép, niken, coban hay các vật liệu từ khác đặt trong từ trường thì:
A. Bị nhiễm điện
B. Bị nhiễm từ
C. Mất hết từ tính
D. Giữ được từ tính lâu dài
Đáp án đúng là: B
Giải thích:
Khi đặt sắt, thép, niken, coban hay các vật liệu từ khác đặt trong từ trường đều bị nhiễm từ
Câu 2: Có hiện tượng gì xảy ra với một thanh thép khi đặt nó vào trong lòng một ống dây có dòng điện một chiều chạy qua?
A. Thanh thép bị nóng lên.
B. Thanh thép bị phát sáng.
C. Thanh thép bị đẩy ra khỏi ống dây.
D. Thanh thép trở thành một nam châm.
Đáp án đúng là: D
Giải thích: Khi đặt trong từ trường thì lõi sắt, thép bị nhiễm từ và trở thành một nam châm
Câu 3: Nam châm điện có cấu tạo gồm:
A. Nam châm vĩnh cửu và lõi sắt non.
B. Cuộn dây dẫn và lõi sắt non.
C. Cuộn dây dẫn và nam châm vĩnh cửu.
D. Nam châm.
Đáp án đúng là: B
Giải thích: Nam châm điện có cấu tạo gồm cuộn dây dẫn và lõi sắt non
Câu 4: Chọn phương án đúng?
A. Tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây thì lực từ của nam châm điện giảm.
B. Tăng số vòng dây của cuộn dây thì lực từ của nam châm điện giảm.
C. Lõi sắt hoặc lõi thép làm tăng tác dụng từ của ống dây.
D. Sau khi bị nhiễm từ thì cả sắt non và thép đều không giữ được từ tính lâu dài.
Đáp án đúng là: C
Giải thích:
Sau khi bị nhiễm từ thì sắt non không giữ được từ tính lâu dài còn thép thì giữ được từ tính lâu dài.
Muốn tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật thì tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng số vòng của ống dây
Câu 5: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào vật có khả năng nhiễm từ và trở thành nam châm vĩnh cửu?
A. Một vòng dây dẫn bằng thép được đưa lại gần một cực của nam châm điện mạnh trong thời gian ngắn, rồi đưa ra xa.
B. Một vòng dây dẫn bằng sắt non được đưa lại gần một cực của nam châm điện mạnh trong thời gian ngắn, rồi đưa ra xa.
C. Một vòng dây dẫn bằng sắt non được đưa lại gần một đầu của nam châm điện mạnh trong thời gian dài, rồi đưa ra xa.
D. Một lõi sắt non được đặt trong lòng một cuộn dây có dòng điện với cường độ lớn trong một thời gian dài, rồi đưa ra xa.
Đáp án đúng là: A
Giải thích: Sau khi bị nhiễm từ thì sắt non không giữ được từ tính lâu dài còn thép thì giữ được từ tính lâu dài ⇒ Trường hợp vật có khả năng nhiễm từ và trở thành nam châm vĩnh cửu là: Một vòng dây dẫn bằng thép được đưa lại gần một cực của nam châm điện mạnh trong thời gian ngắn, rồi đưa ra xa
Câu 6: Các nam châm điện được mô tả như hình sau:
Hãy cho biết nam châm nào mạnh hơn?
A. Nam châm a
B. Nam châm c
C. Nam châm b
D. Nam châm e
Đáp án đúng là: D
Giải thích: Nam châm nào có dòng điện càng lớn và số vòng dây càng nhiều thì nam châm đó càng mạnh
Câu 7: Vì sao lõi của nam châm điện không làm bằng thép mà lại làm bằng sắt non?
A. Vì lõi thép nhiễm từ yếu hơn lõi sắt non.
B. Vì dùng lõi thép thì sau khi nhiễm từ sẽ biến thành một nam châm vĩnh cửu.
C. Vì dùng lõi thép thì không thể làm thay đổi cường độ lực từ của nam châm điện.
D. Vì dùng lõi thép thì lực từ bị giảm đi so với khi chưa có lõi.
Đáp án đúng là: B
Giải thích: Lõi của nam châm điện không làm bằng thép mà lại làm bằng sắt non vì dùng lõi thép thì sau khi bị nhiễm từ sẽ biến thành một nam châm vĩnh cửu
Câu 8: Cách nào để làm tăng lực từ của nam châm điện?
A. Dùng dây dẫn to cuốn ít vòng.
B. Dùng dây dẫn nhỏ cuốn nhiều vòng.
C. Tăng số vòng dây dẫn và giảm hiệu điện thế đặt vào hai đầu ống dây.
D. Tăng đường kính và chiều dài của ống dây.
Đáp án đúng là: B
Giải thích:
Các cách để tăng lực từ của nam châm điện:
+ Giữ nguyên số vòng dây quấn và tăng cường độ dòng điện
+ Giữ nguyên cường độ dòng điện và tăng số vòng dây quấn
+ Tăng cả cường độ dòng điện và số vòng dây quấn.
⇒ Tăng số vòng dây quấn giữ nguyên hiệu điện thế có nghĩa là giữ nguyên cường độ dòng điện nên kết quả là tăng được lực từ của nam châm điện
Câu 9: Khi đặt một thanh sắt non vào trong một ống dây có dòng điện một chiều chạy qua thì thanh sắt trở thành một nam châm. Hướng Bắc Nam của nam châm mới được tạo thành so với hướng Bắc Nam của ống dây thì:
A. Ngược hướng
B. Vuông góc
C. Cùng hướng
D. Tạo thành một góc 450
Đáp án đúng là: C
Giải thích:
Do sắt non bị nhiễm từ của ống dây nên trở thành nam châm, khi ngắt điện thì sắt non mất hết từ tính. Do đó nếu đầu nào của ống dây là cực gì thì thanh sắt non sẽ có cực tính đó
Câu 10: Nam châm điện gồm một cuộn dây dẫn cuốn xung quanh lõi sắt non có dòng điện chạy qua.
Nếu ngắt dòng điện:
A. Lõi sắt non có từ tính tạo ra từ trường mạnh, có thể hút được sắt, thép…
B. Lõi sắt non có từ tính tạo ra từ trường yếu, không thể hút được sắt, thép…
C. Lõi sắt non không có từ tính, có thể hút được sắt, thép…
D. Lõi sắt non không có từ tính, không thể hút được sắt, thép…
Đáp án đúng là: D
Giải thích: Nếu ngắt dòng điện, lõi sắt non không có từ tính, không thể hút được sắt, thép…