NAM CHÂM VĨNH CỬU
A)Tóm tắt lý thuyết:
1,Từ tính của nam châm:
-Nam châm là những vật có tính chất từ (từ tính), chúng có thể hút các vật bằng sắt, thép và làm quay kim nam châm.
+Các kim loại bị hút bởi nam châm gọi là các vật liệu từ.
Ví dụ: sắt, thép, niken, côban, …
+Các kim loại không thuộc vật liệu từ thì hầu như không bị nam châm hút.
Ví dụ: đồng, nhôm, bạc,…
-Nam châm vĩnh cửu (thường gọi tắt là nam châm) có từ tính tồn tại trong một thời gian khá dài.
-Trong cuộc sống, nam châm vĩnh cửu được sản xuất với nhiều hình dạng khác nhau và bằng vật liệu khác nhau.
+Về hình dạng: dạng chữ U, dạng thanh, dạng trụ, dạng đĩa,…
+Về vật liệu khác nhau như nam châm đen (nam châm ferrite), nam châm trắng (nam châm đất hiếm), nam châm dẻo (làm tử hợp chất của nhựa hoặc cao su với một loại bột sắt).
-Mỗi nam châm có hai cực từ: Cực Bắc và Cực Nam.
-Kí hiệu các cực của nam châm:
+Kí hiệu theo màu sắc: Cực Nam sơn màu đỏ, Cực Bắc sơn màu xanh.
+Kí hiệu bằng chữ: Cực Nam viết chữ S, Cực Bắc viết chữ N.
-Tương tác giữa hai nam châm: Nếu để ha nam châm lại gần nhau thì các cực cùng tên đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau. Khi một nam châm thẳng bị gãy thì chúng sẽ tạo thành các nam châm nhỏ.
2,Kim nam châm:
Luôn chỉ hướng Bắc – Nam địa lý (la bàn).
3,Ứng dụng:
Kim nam châm, la bàn, Đi – na – mô xe đạp, loa điện (loa điện có cả hai loại nam châm), động cơ điện đơn giản, máy phát điện đơn giản,…
4,Cách xác định hướng Bắc – Nam địa lí:
Đặt một nam châm thử tại bất kì vị trí nào trên Trái Đất. Cực từ Bắc chỉ về hướng Bắc địa lí, Cực từ Nam chỉ về hướng Nam địa lí.
B)Bài tập minh họa:
Câu 1: Nam châm vĩnh cửu có:
A.một cực B.hai cực
C.ba cực D.bốn cực
Hướng dẫn
Nam châm nào cũng có hai cực.
Khi để tự do, cực luôn chỉ hướng Bắc gọi là cực Bắc, cực luôn chỉ hướng Nam gọi là cực Nam
Chọn đáp án B.
Câu 2: Một nam châm vĩnh cửu có đặc tính nào dưới đây?
A.Khi bị cọ xát thì hút các vật nhẹ.
B.Khi bị nung nóng thì có thể hút các vụn sắt.
C.Có thể hút các vật bằng sắt.
D.Một đầu có thể hút, còn đầu kia thì đẩy các vụn sắt.
Hướng dẫn
Một trong những đặc điểm của nam châm là: hút sắt hoặc bị sắt hút (ngoài ra còn hút niken, côban, gadolini,…)
Chọn đáp án C.
Câu 3: Có hai thanh kim loại A, B bề ngoài giống hệt nhau, trong đó một thanh là nam châm. Làm thế nào để xác định được thanh nào là nam châm?
A.Đưa thanh A lại gần thanh B, nếu A hút B thì A là nam châm.
B.Đưa thanh A lại gần thanh B, nếu A đẩy B thì A là nam châm.
C.Dùng một sợi chỉ mềm buộc vào giữa thanh kim loại rồi treo lên, nếu khi cân bằng thanh đó luôn nằm theo hướng Bắc – Nam thì đó là thanh nam châm.
D.Đưa thanh kim loại lên cao rồi thả cho rơi, nếu thanh đó luôn rơi lệch về một cực của Trái Đất thì đó là nam châm.
Hướng dẫn
A – không thể vì chưa biết thanh còn lại có phải là sắt hay không.
B – không thể vì thanh còn lại là nam châm thì mới đẩy.
C – có thể vì nam châm luôn chỉ hướng Bắc – Nam.
D – không thể.
Chọn đáp án C.
Câu 4: Đặt kim nam châm trên giá thẳng đứng như hình dưới. Khi đứng cân bằng, kim nam châm nằm dọc theo hướng nào?
A.Đông – Tây.
B.Đông Bắc – Tây Nam.
C.Bắc – Nam.
D.Tây Bắc – Đông Nam.
Hướng dẫn
Kim nam châm luôn chỉ hướng Bắc – Nam.
Chọn đáp án C.
Câu 5: Chọn câu trả lời đúng. Trên thanh nam châm chỗ nào hút sắt mạnh nhất?
A.Phần giữa của thanh.
B.Chỉ có từ cực Bắc.
C.Cả hai từ cực.
D.Mọi chỗ đều hút sắt mạnh như nhau.
Hướng dẫn
Trên thanh nam châm hai từ cực hút sắt mạnh nhất.
Chọn đáp án C.
Câu 6: Khi nào hai thanh nam châm hút nhau?
A.Khi hai cực Bắc để gần nhau.
B.Khi để hai cực khác tên gần nhau.
C.Khi hai cực Nam để gần nhau.
D.Khi để hai cực cùng tên gần nhau.
Hướng dẫn
Nếu để hai nam châm lại gần nhau thì các cực cùng tên đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau.
Chọn đáp án B.
Câu 7: Khi một thanh nam châm thẳng bị gãy làm hai nửa bằng nhau. Nhận định nào sau đây là đúng?
A.Hai nửa đều mất hết từ tính.
B.Mỗi nửa tạo thành nam châm mới có hai cực từ cùng tên ở hai đầu.
C.Mỗi nửa tạo thành nam châm mới chỉ có một cực ở một đầu.
D.Mỗi nửa tạo thành nam châm mới có hai cực từ khác tên ở hai đầu.
Hướng dẫn
Khi một thanh nam châm thẳng bị gãy làm hai nửa thì mỗi nửa sẽ tạo thành nam châm mới có hai cực từ khác tên ở hai đầu.
Chọn đáp án D.
Câu 8: Vì sao có thể nói rằng Trái Đất giống như một thanh nam châm khổng lồ?
A.Vì Trái Đất hút tất cả các vật về phía nó.
B.Vì Trái Đất hút các vật bằng sắt về phía nó.
C.Vì Trái Đất hút các thanh nam châm về phía nó.
D.Vì mỗi cực của thanh nam châm để tự do luôn hướng về một cực của Trái Đất.
Hướng dẫn
Khi đặt một kim nam châm ở một vị trí xác định ta thấy kim nam châm luôn hướng theo hướng Bắc – Nam địa lí. Xoay kim nam châm một góc xoay nào đó, sau khi cân bằng kim nam châm lại trở về theo hướng Bắc – Nam địa lí. Điều này chứng tỏ Trái Đất là một nam châm có cực Bắc của nam châm là cực Nam địa lí và cực Nam của nam châm là cực Bắc địa lí.
$\Rightarrow $ Có thể coi Trái Đất giống như một thanh nam châm khổng lồ vì mỗi cực của thanh nam châm để tự do luôn hướng về một cực của Trái Đất.
Chọn đáp án D.
Câu 9: Trong bệnh viện, các bác sĩ phẫu thuật có thể lấy các mạt sắt nhỏ li ti ra khỏi mắt của bệnh nhân một cách an toàn bằng dụng cụ nào sau đây?
A.Dùng kéo.
B.Dùng kìm.
C.Dùng nam châm.
D.Dùng một viên bi còn tốt.
Hướng dẫn
Trong bệnh viện, các bác sĩ phẫu thuật có thể lấy các mạt sắt nhỏ li ti ra khỏi mắt của bệnh nhân một cách an toàn bằng nam châm vì khi đưa nam châm lại gần vị trí có mạt sắt, nam châm sẽ tự động hút mạt sắt ra khỏi mắt.
Chọn đáp án C.
Câu 10: Hai nam châm được đặt như sau:
Thanh nam châm (2) lơ lửng ở trên thanh nam châm (1) là do:
A.Lực hút giữa hai nam châm do 2 cực cùng tên ở gần nhau.
B.Lực đẩy giữa hai nam châm do 2 cực cùng tên ở gần nhau.
C.Lực hút giữa hai nam châm do 2 cực khác tên ở gần nhau.
D.Lực đẩy giữa hai nam châm do 2 cực khác tên ở gần nhau.
Hướng dẫn
Từ hình ta nhận thấy, hai nam châm trong ống có cực cùng tên ở gần nhau
$\Rightarrow $ Chúng đẩy nhau.
Lực đẩy này cân bằng với trọng lực làm thanh nam châm ở trên lơ lửng.
Chọn đáp án B.
