Trả lời nhanh
Từ phổ là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ. Khi rắc mạt sắt lên tấm bìa đặt trong từ trường rồi gõ nhẹ, mạt sắt bị nhiễm từ và sắp xếp thành những đường cong nối tiếp nhau, cho ta thấy hình dạng của từ trường. Vì vậy phương án “các đường sức điện” là sai.
Từ phổ là gì?
Từ phổ là hình ảnh thu được khi các hạt mạt sắt tự sắp xếp theo hướng của từ trường. Nó cho ta quan sát trực tiếp hình dạng các đường sức từ mà mắt thường không thấy được.
Chú ý: từ phổ chỉ cho biết hình dạng và độ mau – thưa của đường sức. Muốn biết chiều của đường sức, ta phải dùng kim nam châm thử.
Cách tạo từ phổ
- Đặt tấm bìa (hoặc tấm nhựa trong) lên thanh nam châm, hoặc lên ống dây có dòng điện chạy qua.
- Rắc đều một lớp mạt sắt mỏng lên tấm bìa.
- Gõ nhẹ vào tấm bìa để mạt sắt dễ xoay.
- Quan sát: mạt sắt xếp thành các đường cong, dày ở gần cực nam châm, thưa ở xa.
Vì sao mạt sắt xếp thành đường sức từ?
Trong từ trường, mỗi hạt mạt sắt bị nhiễm từ và trở thành một kim nam châm rất nhỏ. Kim nhỏ này xoay sao cho trục của nó nằm dọc theo phương của từ trường tại chỗ đó. Nhiều kim nhỏ nối đuôi nhau tạo nên những đường cong, và đó chính là các đường sức từ.
Phân tích từng phương án dễ nhầm
| Phương án | Đúng/Sai | Lý do |
|---|---|---|
| Các đường sức từ | Đúng | Mạt sắt nhiễm từ, xếp dọc theo phương của từ trường. |
| Các đường sức điện | Sai | Đường sức điện thuộc điện trường, không phải từ trường; mạt sắt không dùng để vẽ chúng. |
| Điện trường nói chung | Sai | Tên “từ phổ” đã chỉ rõ liên quan đến từ trường. |
Phân biệt đường sức từ và đường sức điện
| Tiêu chí | Đường sức từ | Đường sức điện |
|---|---|---|
| Hình dạng | Đường cong khép kín | Không khép kín: đi ra từ điện tích dương, đi vào điện tích âm (hoặc ra vô cực) |
| Chiều | Bên ngoài nam châm: từ cực Bắc sang cực Nam; bên trong: từ Nam sang Bắc | Từ điện tích dương sang điện tích âm |
| Cách quan sát | Từ phổ bằng mạt sắt | Phải dùng hạt cách điện nhỏ trong chất lỏng cách điện |
| Cắt nhau? | Không cắt nhau | Không cắt nhau |
Một số từ phổ cần nhớ
- Nam châm thẳng: đường sức dày đặc ở hai cực, đi vòng từ cực này sang cực kia.
- Dòng điện thẳng dài: đường sức là các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây.
- Ống dây có dòng điện: bên trong ống, đường sức gần như song song và cách đều (từ trường đều); bên ngoài giống nam châm thẳng.
Mẹo nhớ và lỗi hay gặp
- Mẹo: “Từ phổ – mạt sắt – đường sức từ”. Chữ “từ” trong tên gọi trùng với đáp án.
- Lỗi 1: cho rằng từ phổ cho biết chiều đường sức. Thực tế phải dùng kim nam châm thử.
- Lỗi 2: nghĩ đường sức từ bắt đầu ở cực Bắc và kết thúc ở cực Nam. Thực ra chúng khép kín, tiếp tục đi trong lòng nam châm.
- Lỗi 3: tưởng mạt sắt chỉ là “bụi bị hút”. Chính việc mạt sắt nhiễm từ thành kim nhỏ mới giải thích được vì sao chúng xếp thành đường.
Bài luyện tập
Câu 1. Để thu được từ phổ của một ống dây có dòng điện, ta cần dụng cụ nào?
A. Giấy bìa và mạt sắt. B. Giấy bìa và hạt cát. C. Thước và compa. D. Nhiệt kế.
Đáp án: A. Mạt sắt bị nhiễm từ nên xếp theo hướng từ trường; cát không bị nhiễm từ.
Câu 2. Nhìn vào từ phổ, nơi nào từ trường mạnh hơn?
Đáp án: nơi các đường mạt sắt dày hơn (ví dụ gần cực nam châm), vì đường sức mau thì từ trường mạnh.
Câu 3. Đúng hay sai: “Các đường sức từ của nam châm thẳng là những đường cong không khép kín.”
Đáp án: Sai. Đường sức từ luôn là đường cong khép kín.
Câu hỏi thường gặp
Từ phổ là hình ảnh cụ thể về điều gì?
Từ phổ là hình ảnh cụ thể về các đường sức từ của từ trường, thu được bằng cách rắc mạt sắt lên tấm bìa đặt trong từ trường.
Từ phổ có cho biết chiều của đường sức từ không?
Không. Từ phổ chỉ cho thấy hình dạng và độ mau – thưa của đường sức. Muốn xác định chiều, phải dùng kim nam châm thử đặt tại điểm cần xét.
Vì sao mạt sắt xếp được thành đường sức từ?
Trong từ trường mỗi hạt mạt sắt bị nhiễm từ, trở thành kim nam châm nhỏ và xoay dọc theo phương từ trường. Các hạt nối đuôi nhau tạo thành các đường cong.
Đường sức từ khác đường sức điện ở điểm nào?
Đường sức từ là các đường cong khép kín, còn đường sức điện không khép kín: đi ra từ điện tích dương và đi vào điện tích âm.