Từ phổ là gì? Đường sức từ và Cách xác định chiều của đường sức từ - Vật lý 9 bài 23

Để trả lời câu hỏi này, chúng ta sẽ tìm hiểu hai khái niệm quan trọng: từ phổ và đường sức từ. Bài viết này sẽ giúp các em nắm vững định nghĩa, đặc điểm và cách xác định chiều của đường sức từ, cùng với lời giải chi tiết cho các bài tập trong SGK Vật lý 9.

I. Từ phổ

1. Từ phổ là gì?

Từ phổ là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ. Chúng ta có thể thu được từ phổ bằng cách rắc mạt sắt lên một tấm nhựa đặt trong từ trường của nam châm hoặc dòng điện và gõ nhẹ. Các mạt sắt sẽ tự động sắp xếp thành những đường cong nhất định, tạo nên hình ảnh của từ phổ.

2. Đặc điểm của từ phổ

• Mật độ mạt sắt: Nơi nào mạt sắt dày thì từ trường mạnh. Nơi nào mạt sắt thưa thì từ trường yếu.

II. Đường sức từ

1. Đường sức từ là gì?

Đường sức từ là những đường cong có hướng, được vẽ ra để mô tả hình ảnh của từ trường. Chúng ta có thể dùng các kim nam châm nhỏ để xác định phương và chiều của đường sức từ tại mỗi điểm.

2. Đặc điểm của đường sức từ

• Chiều của đường sức từ: Ở bên ngoài thanh nam châm, các đường sức từ là những đường cong đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam.

• Định hướng kim nam châm: Các kim nam châm nhỏ nằm dọc theo một đường sức từ, cực Bắc của kim này nối với cực Nam của kim kia.

• Mật độ đường sức từ: Nơi nào từ trường mạnh thì các đường sức từ được vẽ dày. Nơi nào từ trường yếu thì các đường sức từ được vẽ thưa.

III. Bài tập về từ phổ và đường sức từ

Câu C1 trang 63 SGK Vật Lý 9

Đề bài: Các mạt sắt xung quanh nam châm được sắp xếp như thế nào?

Lời giải:

Các mạt sắt xung quanh nam châm được sắp xếp thành những đường cong nối từ cực này sang cực kia của nam châm. Càng ra xa nam châm, các đường này càng thưa dần.

Câu C2 trang 63 SGK Vật Lý 9

Đề bài: Nhận xét về sự sắp xếp của các kim nam châm nằm dọc theo một đường sức từ.

Lời giải:

Các kim nam châm nhỏ nằm dọc theo một đường sức từ sẽ định hướng theo một chiều nhất định. Cực Bắc của kim này nối với cực Nam của kim kia.

Câu C3 trang 64 SGK Vật Lý 9

Đề bài: Đường sức từ có chiều đi vào cực nào và đi ra từ cực nào của thanh nam châm?

Lời giải:

Đường sức từ có chiều đi vào cực Nam và đi ra từ cực Bắc của thanh nam châm.

Câu C4 trang 64 SGK Vật Lý 9

Đề bài: Hình 23.4 SGK cho hình ảnh từ phổ của nam châm chữ U. Dựa vào đó hãy vẽ các đường sức từ của nó. Nhận xét về dạng của các đường sức từ ở khoảng cách giữa hai từ cực.

Lời giải:

• Vẽ đường sức từ: Các em hãy vẽ các đường cong nối từ cực Bắc (N) sang cực Nam (S).

• Nhận xét: Các đường sức từ ở khoảng giữa hai từ cực của nam châm hình chữ U gần như là các đường thẳng song song và cách đều nhau.

Câu C5 trang 64 SGK Vật Lý 9

Đề bài: Biết chiều một đường sức từ của thanh nam châm thẳng như trên hình 23.5 SGK. Hãy xác định tên các từ cực của nam châm.

Lời giải:

Dựa vào quy tắc: đường sức từ có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam. Vì đường sức từ có chiều đi ra từ đầu A và đi vào đầu B, nên đầu A là cực Bắc, còn đầu B là cực Nam.

Câu C6 trang 64 SGK Vật Lý 9

Đề bài: Hình 23.6 SGK cho hình ảnh từ phổ của hai nam châm đặt gần nhau. Hãy vẽ một số đường sức từ và chỉ rõ chiều của chúng.

Lời giải:

Các em hãy vẽ các đường sức từ có chiều đi từ cực Bắc của nam châm bên trái sang cực Nam của nam châm bên phải.