હેલ્મહોલ્ટ્ઝ કોઈલ્સનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન થયેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર એક નાના વિસ્તારમાં સમાન છે અને તેનું મૂલ્ય $0.75 \;T$ છે. તે જ વિસ્તારમાં,કોઈલ્સની સામાન્ય અક્ષને લંબ દિશામાં એક સમાન સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર જાળવવામાં આવે છે. $15 \;kV$ દ્વારા પ્રવેગિત થયેલ (એક જ પ્રકારના) વીજભારિત કણોનો એક સાંકડો બીમ આ વિસ્તારમાં કોઈલ્સની અક્ષ અને સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર બંનેને લંબ દિશામાં પ્રવેશ કરે છે. જો સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર $9.0 \times 10^{5} \;V \,m^{-1}$ હોય ત્યારે બીમ વિચલિત થતો નથી,તો બીમમાં શું હોઈ શકે તેની એક સરળ ધારણા કરો. આ જવાબ અનન્ય કેમ નથી?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) ચુંબકીય ક્ષેત્ર,$B = 0.75 \;T$. પ્રવેગક વોલ્ટેજ,$V = 15 \;kV = 15 \times 10^{3} \;V$. સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર,$E = 9.0 \times 10^{5} \;V \,m^{-1}$.
ધારો કે કણનું દળ $m$ અને તેનો વીજભાર $q$ છે. કણ દ્વારા મેળવેલ ગતિઊર્જા $qV = \frac{1}{2}mv^2$ છે. તેથી,$\frac{q}{m} = \frac{v^2}{2V} \dots (i)$.
બીમ વિચલિત થતો નથી,તેથી વિદ્યુત બળ અને ચુંબકીય બળ સમાન છે: $qE = qvB$,જે આપે છે $v = \frac{E}{B} \dots (ii)$.
સમીકરણ $(ii)$ ને $(i)$ માં મૂકતા,આપણને મળે છે $\frac{q}{m} = \frac{E^2}{2VB^2}$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{q}{m} = \frac{(9.0 \times 10^5)^2}{2 \times 15000 \times (0.75)^2} = 4.8 \times 10^7 \;C \,kg^{-1}$.
વિશિષ્ટ વીજભાર $\frac{q}{m} \approx 4.8 \times 10^7 \;C \,kg^{-1}$ એ ડ્યુટેરોન $(_{1}^{2}H^+)$ અથવા ડ્યુટેરિયમ આયનોને અનુરૂપ છે. આ જવાબ અનન્ય નથી કારણ કે વિશિષ્ટ વીજભાર $\frac{q}{m}$ ફક્ત વીજભાર અને દળના ગુણોત્તર પર આધાર રાખે છે. $He^{++}$ અથવા $Li^{+++}$ જેવા અન્ય કણો પણ સમાન $\frac{q}{m}$ ગુણોત્તર ધરાવે છે.

Explore More

Similar Questions

એક વીજભારિત કણ $B$ તીવ્રતા ધરાવતા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ક્ષેત્રની દિશાને લંબ ગતિ કરે છે. જો $q$ અને $m$ અનુક્રમે કણનો વીજભાર અને દળ દર્શાવતા હોય,તો કણની પરિભ્રમણ આવૃત્તિ કેટલી હશે?

પૃષ્ઠવિદ્યુતભાર ઘનતા $\sigma$ ધરાવતા કેપેસિટરની બે પ્લેટો વચ્ચે ચુંબકીયક્ષેત્ર $\overrightarrow{B}$ છે. જો એક ઇલેક્ટ્રોન વિચલન પામ્યા વગર તેમાંથી પસાર થાય,તો $l$ લંબાઈની પ્લેટોમાંથી બહાર આવતા તેને કેટલો સમય લાગશે?

એક ઇલેક્ટ્રોન $2 \times 10^5 \ m/s$ ની ઝડપે ધન $x$-દિશામાં ગતિ કરે છે, જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \hat{i} + 4\hat{j} - 3\hat{k} \ T$ છે. ઇલેક્ટ્રોન પર લાગતા બળનું મૂલ્ય ન્યૂટનમાં કેટલું હશે? (ઇલેક્ટ્રોન પરનો વિદ્યુતભાર $= 1.6 \times 10^{-19} \ C$)

ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B} = 2\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k}$ માં એક ક્ષણે ઇલેક્ટ્રોનનો પ્રવેગ $\vec{a} = x\hat{i} - 2\hat{j} + \hat{k}$ છે. $x$ નું મૂલ્ય શોધો.

એક કણ $(2, 3)$ બિંદુથી $y-$અક્ષની દિશામાં $10 \ m/s$ ના વેગ સાથે પ્રક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે. અવકાશમાં $(3\hat{i} + 4\hat{j}) \ T$ નું સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર અસ્તિત્વ ધરાવે છે. જ્યારે કણ ત્રીજી વખત $y-$અક્ષમાંથી પસાર થાય ત્યારે તેની ઝડપ કેટલી હશે? (ગુરુત્વાકર્ષણને અવગણો)

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo