$100 \; V$ ના પોટેન્શિયલ પર તેના કલેક્ટર સાથેની એક ઇલેક્ટ્રોન ગન ઓછા દબાણ $(\sim 10^{-2} \; mm$ of $Hg)$ વાળા હાઇડ્રોજન વાયુ ધરાવતા ગોળાકાર બલ્બમાં ઇલેક્ટ્રોન છોડે છે. $2.83 \times 10^{-4} \; T$ નું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રોનના માર્ગને $12.0 \; cm$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં વાળે છે. (આ માર્ગ જોઈ શકાય છે કારણ કે માર્ગમાં રહેલા વાયુના આયનો ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષીને બીમને કેન્દ્રિત કરે છે અને ઇલેક્ટ્રોન કેપ્ચર દ્વારા પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે છે; આ પદ્ધતિને 'ફાઇન બીમ ટ્યુબ' પદ્ધતિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.) આપેલ ડેટા પરથી $e/m$ શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) એનોડનું પોટેન્શિયલ,$V = 100 \; V$
ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા અનુભવાતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર,$B = 2.83 \times 10^{-4} \; T$
વર્તુળાકાર કક્ષાની ત્રિજ્યા,$r = 12.0 \; cm = 12.0 \times 10^{-2} \; m$
દરેક ઇલેક્ટ્રોનનું દળ $= m$,દરેક ઇલેક્ટ્રોન પરનો વીજભાર $= e$,દરેક ઇલેક્ટ્રોનનો વેગ $= v$
દરેક ઇલેક્ટ્રોનની ઉર્જા તેની ગતિ ઉર્જા જેટલી હોય છે,એટલે કે,
$\frac{1}{2} m v^{2} = e V$
$v^{2} = \frac{2 e V}{m} \dots (i)$
ચુંબકીય ક્ષેત્ર વર્તુળાકાર ગતિ માટે જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડે છે:
$\frac{m v^{2}}{r} = e v B$
$v = \frac{e B r}{m}$
સમીકરણ $(i)$ માં $v$ ની કિંમત મૂકતા:
$\frac{2 e V}{m} = \left( \frac{e B r}{m} \right)^{2} = \frac{e^{2} B^{2} r^{2}}{m^{2}}$
$\frac{e}{m} = \frac{2 V}{B^{2} r^{2}}$
કિંમતો મૂકતા:
$\frac{e}{m} = \frac{2 \times 100}{(2.83 \times 10^{-4})^{2} \times (12.0 \times 10^{-2})^{2}} = 1.73 \times 10^{11} \; C \; kg^{-1}$
તેથી,વિશિષ્ટ વીજભારનો ગુણોત્તર $(e/m) = 1.73 \times 10^{11} \; C \; kg^{-1}$ છે.

Explore More

Similar Questions

$0.6 \,g$ $\text{દળ}$ અને $25 \,nC$ $\text{વીજભાર}$ ધરાવતો એક કણ સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $1.2 \times 10^4 \,ms^{-1}$ ના સમાન વેગથી સમક્ષિતિજ દિશામાં ગતિ કરે છે। ચુંબકીય પ્રેરણનું મૂલ્ય શોધો। $\left(g=10 \,ms^{-2}\right)$

$v = (3 \hat{i} + 2 \hat{j}) \text{ ms}^{-1}$ વેગ ધરાવતો પ્રોટોન $(2 \hat{j} + 3 \hat{k}) \text{ T}$ ના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પ્રવેશ કરે છે. પ્રોટોનમાં ઉદ્ભવતો પ્રવેગ $\text{ms}^{-2}$ માં શોધો. (પ્રોટોનનો વિશિષ્ટ વીજભાર $= 0.96 \times 10^8 \text{ C kg}^{-1}$)

સમાન ગતિઊર્જા ધરાવતા એક ડ્યુટેરોન અને એક આલ્ફા કણ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં લંબરૂપે દાખલ થાય છે. ધારો કે $r_{d}$ અને $r_{\alpha}$ એ તેમના વર્તુળાકાર પથની ત્રિજ્યાઓ છે. તો $\frac{r_{d}}{r_{\alpha}}$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?

$10^{-2} \, kg$ દળ ધરાવતો એક કણ $5 \times 10^{-8} \, C$ નો વિદ્યુતભાર ધરાવે છે. આ કણને વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E}$ અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B}$ ની હાજરીમાં $10^5 \, m/s$ નો પ્રારંભિક સમક્ષિતિજ વેગ આપવામાં આવે છે. કણને સમક્ષિતિજ દિશામાં ગતિશીલ રાખવા માટે,તે જરૂરી છે કે:
$(1)$ $\vec{B}$ વેગની દિશાને લંબ હોવું જોઈએ અને $\vec{E}$ વેગની દિશામાં હોવું જોઈએ.
$(2)$ $\vec{B}$ અને $\vec{E}$ બંને વેગની દિશામાં હોવા જોઈએ.
$(3)$ $\vec{B}$ અને $\vec{E}$ બંને પરસ્પર લંબ અને વેગની દિશાને લંબ હોવા જોઈએ.
$(4)$ $\vec{B}$ વેગની દિશામાં હોવું જોઈએ અને $\vec{E}$ વેગની દિશાને લંબ હોવું જોઈએ.
નીચેનામાંથી કઈ જોડી શક્ય છે?

એક વિદ્યુતચુંબકીય તરંગનો ચુંબકીય ક્ષેત્ર સદિશ $\vec{B} = B_0 \frac{\hat{i} + \hat{j}}{\sqrt{2}} \cos(kz - \omega t)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\hat{i}$ અને $\hat{j}$ અનુક્રમે $x$ અને $y$-અક્ષની દિશામાં એકમ સદિશો દર્શાવે છે. $t = 0 \, s$ સમયે,$q_1 = 4\pi \, C$ અને $q_2 = 2\pi \, C$ ના બે વિદ્યુતભારો અનુક્રમે $(0, 0, \pi/k)$ અને $(0, 0, 3\pi/k)$ પર સ્થિત છે. બંને વિદ્યુતભારોનો વેગ $\vec{v} = 0.5c\hat{i}$ સમાન છે,જ્યાં $c$ એ પ્રકાશની ગતિ છે. વિદ્યુતભાર $q_1$ પર લાગતા ચુંબકીય બળ અને $q_2$ પર લાગતા ચુંબકીય બળનો ગુણોત્તર શોધો:

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