Giải bài tập SBT Vật lý 9 Bài 26: Ứng dụng của nam châm

Để làm nam châm điện mạnh với dòng điện có cường độ cho trước thì nên quấn nhiều hay ít vòng dây dẫn quanh một ống dây cách điện.

Phương pháp giải

Để làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật băng cách tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng số vòng của ống dây

Hướng dẫn giải

Để làm nam châm điện mạnh với dòng điện có cường độ cho trước thì nên dùng dây dẫn mảnh để quấn nhiều vòng, vì tác dụng từ của nam châm điện tăng khi số vòng dây nam châm điện mà không phụ thuộc vào tiết diện của dây dẫn.

Một thanh thép có một đầu được sơn màu đỏ, đầu kia được sơn màu xanh. Dùng một nam châm điện hình chữ U để từ hóa thanh thép này (hình 26.1).

Hãy mô tả bằng hình vẽ và giải thích cách đặt thanh thép đó lên nam châm điện để sau khi từ hóa, đầu sơn đỏ của thanh thép trở thành từ cực Bắc.

Phương pháp giải

- Khi đặt thanh thép trong từ trường thanh thép sẽ bị nhiễm từ tính.

-  Các đường sức từ có chiều nhất định, ở bên ngoài thanh nam châm chúng là những đường cong đi ra từ cực bắc đi vào cực nam của nam châm.

Hướng dẫn giải

Cách đặt thanh thép được mô tả trên hình 26.1. Trên hình vẽ ta thấy, các đường sức từ của từ trường nam châm điện đi vào thanh thép tạo thành đường cong khép kín. Thanh thép bị từ hóa, nằm định hướng theo chiều của từ trường, có nghĩa là các đường sức từ đi vào đầu sơn xanh và đi ra đầu sơn đỏ của thanh thép. Đầu sơn đỏ của thanh thép sau khi bị từ hóa đã trở thành từ cực Bắc.

Điện kế là dụng cụ được dùng để phát hiện dòng điện. Điện kế tự làm lấy gồm một cái hộp trong đó gắn cố định một cái la bàn thông thường với hai cuộn dây dẫn mắc nối tiếp, cách điện quấn quanh hộp (hình 26.2).

a. Mức độ phát hiện được dòng điện yếu của điện kế này phụ thuộc vào những yếu tố nào?

b. Kim của la bàn sẽ nằm như thế nào đối với các vòng dây khi có dòng điện chạy qua hai cuộn dây đó? Vị trí ban đầu của kim nam châm khi chưa có dòng điện đi qua đã được chỉ ra trên hình vẽ.

Phương pháp giải

Để làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật băng cách tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng số vòng của ống dây

Hướng dẫn giải

a) Độ nhạy của điện kế phụ thuộc vào số vòng dây của ống dây và độ lớn của cường độ dòng điện qua ống dây.

b) Kim của la bàn sẽ nằm dọc theo các đường sức từ bên trong ống dây, có nghĩa là nằm vuông góc với dây dẫn trên bề mặt hộp.

Ampe kế điện từ loại đơn giản gồm một ống dây D và một tấm sắt S đặt gần một đầu ống dây (hình 26.3). Tấm sắt S gắn liền với kim chỉ thị K có thể quay quanh trục O. Hãy giải thích hoạt động của ampe kế khi có dòng điện đi qua ống dây.

Phương pháp giải

Khi đặt sắt vào trong từ trường sắt sẽ bị nhiễm từ tính.

Hướng dẫn giải

Hoạt động của ampe kế khi có dòng điện đi qua ống dây:  Khi có dòng điện đi qua ống dây, hai đầu của ống dây cũng là hai từ cực như nam châm, khi đó tấm sắt sẽ được hút vào trong lòng ống dây làm kim chỉ thị K quay quanh trục 0 và đầu kim dịch chuyển trên mặt bảng chia độ.

Trong loa điện, lực nào làm cho màng loa dao động phát ra âm?

A. Lực hút của nam châm điện tác dụng vào màng loa làm bằng sắt non.

B. Lực từ của một nam châm vĩnh cửu tác dụng lên cuộn dây có dòng điện biến đổi chạy qua gắn vào màng loa.

C. Lực từ của một nam châm vĩnh cửu tác dụng vào miếng sắt gắn vào màng loa.

D. Lực từ của một nam châm điện tác dụng vào một cuộn dây dẫn kín gắn vào màng loa. 

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được các ứng dụng của nam châm

Hướng dẫn giải

- Trong loa điện, lực làm cho màng loa dao động phát ra âm là lực từ của một nam châm vĩnh cửu tác dụng lên cuộn dây có dòng điện biến đổi chạy qua gắn vào màng loa.

- Chọn đáp án B

Trong chuông báo động gắn vào cửa để khi cửa bị mở thì chuông kêu, rơle điện từ có tác dụng từ?

A. Làm bật một lò xo đàn hồi gõ vào chuông.

B. Đóng công tắc của chuông điện làm cho chuông kêu.

C. Làm cho cánh cửa mở đập mạnh vào chuông.

D. Làm cho cánh cửa rút chốt hãm cần rung chuông.

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về ứng dụng của nam châm để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

- Trong chuông báo động gắn vào cửa để khi cửa bị mở thì chuông kêu, rơle điện từ có tác dụng đóng công tắc của chuông điện làm cho chuông kêu.

- Chọn đáp án B

Tại sao khi dòng điện không đổi chạy vào cuộn dây của loa điện thì loa lại không kêu?

Phương pháp giải

Dòng điện không đổi, không có tác dụng làm cho màng loa dao động nên loa không kêu

Hướng dẫn giải

Khi dòng điện không đổi chạy vào cuộn dây của loa điện thì loa lại không kêu vì dòng điện không đổi, không có tác dụng làm cho màng loa dao động.