$m$ દળ અને $(-q)$ વીજભાર ધરાવતો એક કણ બે વીજભારિત પ્લેટો વચ્ચેના વિસ્તારમાં દાખલ થાય છે,જે શરૂઆતમાં $x$-અક્ષની દિશામાં $v_{x}$ ઝડપથી ગતિ કરે છે (આકૃતિમાં કણ $1$ ની જેમ). પ્લેટની લંબાઈ $L$ છે અને પ્લેટો વચ્ચે સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ જાળવવામાં આવે છે. સાબિત કરો કે પ્લેટના દૂરના છેડે કણનું ઉર્ધ્વ વિચલન $q E L^{2} / (2 m v_{x}^{2})$ છે. આ ગતિની સરખામણી ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં પ્રક્ષિપ્ત પદાર્થની ગતિ સાથે કરો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આપેલ છે:
કણનું દળ = $m$
કણનો વીજભાર = $-q$
$x$-અક્ષની દિશામાં પ્રારંભિક વેગ = $v_{x}$
પ્લેટની લંબાઈ = $L$
સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર = $E$
$1$. બળ અને પ્રવેગ:
કણ પર લાગતું વિદ્યુત બળ $F = qE$ છે. કણ ઋણ વીજભારિત હોવાથી,બળ વિદ્યુતક્ષેત્રની વિરુદ્ધ દિશામાં લાગે છે. ન્યૂટનના ગતિના બીજા નિયમ મુજબ ઉર્ધ્વ દિશામાં ($y$-અક્ષ) કણનો પ્રવેગ $a$:
$a = \frac{F}{m} = \frac{qE}{m}$
$2$. ગતિનો સમય:
$L$ લંબાઈની પ્લેટોને અચળ સમક્ષિતિજ વેગ $v_{x}$ થી પસાર કરવા માટે કણ દ્વારા લેવાયેલ સમય $t$:
$t = \frac{L}{v_{x}}$
$3$. ઉર્ધ્વ વિચલન:
ઉર્ધ્વ દિશામાં,પ્રારંભિક વેગ $u_{y} = 0$. ગતિના સમીકરણ $s = u_{y}t + \frac{1}{2}at^{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$s = 0 \cdot t + \frac{1}{2} \left( \frac{qE}{m} \right) \left( \frac{L}{v_{x}} \right)^{2}$
$s = \frac{qEL^{2}}{2mv_{x}^{2}}$
$4$. પ્રક્ષિપ્ત ગતિ સાથે સરખામણી:
આ ગતિ સમાન ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર $g$ માં સમક્ષિતિજ રીતે ફેંકવામાં આવેલા પ્રક્ષિપ્ત પદાર્થની ગતિ જેવી જ છે. પ્રક્ષિપ્ત ગતિમાં,ઉર્ધ્વ સ્થાનાંતર $y = \frac{1}{2}gt^{2} = \frac{1}{2}g(x/v_{x})^{2} = \frac{gx^{2}}{2v_{x}^{2}}$ છે. અહીં,ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ $g$ ની ભૂમિકા વિદ્યુત પ્રવેગ $a = qE/m$ ભજવે છે.

Explore More

Similar Questions

$3200 \ V/m$ ની તીવ્રતા ધરાવતા વિદ્યુતક્ષેત્રમાં એક ઈલેક્ટ્રોન $4 \times 10^7 \ m/s$ ના વેગ સાથે ક્ષેત્રને લંબ રૂપે દાખલ થાય છે. જો તે $0.10 \ m$ જેટલું સમક્ષિતિજ અંતર કાપે,તો તેના પથમાંથી થતું વિચલન ........ $mm$ છે.

Difficult
View Solution

નીચેની આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,એક બિંદુવત વિદ્યુતભાર $q$ એ સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E}$ માં $PQRS$ માર્ગે બિંદુ $P$ થી બિંદુ $S$ સુધી ગતિ કરે છે. વિદ્યુતક્ષેત્ર $x$-અક્ષને સમાંતર દિશામાં છે. $P$,$Q$,$R$ અને $S$ ના યામ અનુક્રમે $(a, b, 0)$,$(2a, 0, 0)$,$(a, -b, 0)$ અને $(0, 0, 0)$ છે. આ પ્રક્રિયામાં વિદ્યુતક્ષેત્ર દ્વારા થયેલું કાર્ય કેટલું હશે?

$2 \times 10^4 \ N C^{-1}$ ના મૂલ્યના સમાન વિદ્યુતક્ષેત્રમાં એક ઇલેક્ટ્રોન થોડા અંતર સુધી પડે છે. વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય બદલ્યા વગર તેની દિશા ઉલટાવવામાં આવે છે અને એક પ્રોટોન તેટલા જ અંતર સુધી પડે છે. તો પડવાનો સમય કેટલો હશે?

એક પ્રોટોન $(x, y) = (0, 0)$ યામ પર અને એક ઇલેક્ટ્રોન $(d, h)$ પર સ્થિત છે,જ્યાં $d >> h$ છે. $t = 0$ સમયે,અજ્ઞાત મૂલ્ય ધરાવતું પરંતુ ધન $y$ દિશામાં નિર્દેશિત એક સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ ચાલુ કરવામાં આવે છે. પ્રોટોન-ઇલેક્ટ્રોન આંતરક્રિયા અવગણ્ય છે તેમ ધારીને,કયા $y$ યામ પર બંને કણો સમાન સમયે સમાન $y$ સ્થાન ધરાવશે?

$3.2 \times 10^{-27} \ kg$ દળ ધરાવતા ડ્યુટેરોનને હવામાં મુક્ત રીતે લટકાવવા માટે જરૂરી વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય કેટલું હશે?

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