ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં રહેલા વિદ્યુતભારિત કણ વિશે નીચેના વિધાનો ધ્યાનમાં લો. કયા વિધાનો સાચા છે?

એક ઇલેક્ટ્રોનને પ્રવાહધારિત લાંબા સોલેનોઇડની અક્ષ પર સમાન વેગ સાથે પ્રક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે. નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?

બે વિદ્યુતભારીત કણો સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = B_0 \hat{k}$ માં સંપૂર્ણપણે વિરુદ્ધ દિશામાં સમાન હેલિકલ પથ પર ગતિ કરે છે. નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?

વિધાન : સમાન ગતિઊર્જા ધરાવતા પ્રોટોન અને આલ્ફા કણ એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તુળાકાર પથ પર ગતિ કરે છે. તેમના વર્તુળાકાર પથની ત્રિજ્યા સમાન હશે.
કારણ : સમાન ગતિઊર્જા ધરાવતા અને સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\overrightarrow{B}$ માં $\overrightarrow{B}$ ને લંબ દિશામાં પ્રવેશતા કોઈપણ બે વિદ્યુતભારીત કણો સમાન ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર માર્ગો પર ગતિ કરશે.

$x=0$ અને $x=\frac{3R}{2}$ વચ્ચેના વિસ્તારમાં (આકૃતિમાં વિસ્તાર $2$) એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ કાગળના સમતલને લંબ અંદરની તરફ છે. $+Q$ વિદ્યુતભાર અને $p$ વેગમાન ધરાવતો કણ $x$-અક્ષની દિશામાં વિસ્તાર $1$ માંથી વિસ્તાર $2$ માં બિંદુ $P_1(y=-R)$ પર પ્રવેશ કરે છે. નીચેનામાંથી કયો/કયા વિકલ્પ સાચો/સાચા છે?
$[A]$ $B > \frac{2}{3} \frac{p}{QR}$ માટે,કણ ફરીથી વિસ્તાર $1$ માં પ્રવેશ કરશે.
$[B]$ $B = \frac{8}{13} \frac{p}{QR}$ માટે,કણ $x$-અક્ષ પરના બિંદુ $P_2$ દ્વારા વિસ્તાર $3$ માં પ્રવેશ કરશે.
$[C]$ જ્યારે કણ વિસ્તાર $2$ માં સૌથી લાંબા શક્ય પથ દ્વારા વિસ્તાર $1$ માં ફરીથી પ્રવેશ કરે છે,ત્યારે બિંદુ $P_1$ અને $y$-અક્ષથી સૌથી દૂરના બિંદુ વચ્ચે તેના રેખીય વેગમાનમાં થતા ફેરફારનું મૂલ્ય $p/\sqrt{2}$ છે.
$[D]$ નિશ્ચિત $B$ માટે,સમાન વિદ્યુતભાર $Q$ અને સમાન વેગ $v$ ધરાવતા કણો માટે,બિંદુ $P_1$ અને વિસ્તાર $1$ માં ફરીથી પ્રવેશવાના બિંદુ વચ્ચેનું અંતર કણના દળના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.

$\alpha$ વિશિષ્ટ વીજભાર ધરાવતો એક વીજભારિત કણ ઉગમબિંદુથી $t = 0$ સમયે $\vec{V} = V_o \hat{i} + V_o \hat{j}$ વેગ સાથે $\vec{B} = B_o \hat{i}$ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મુક્ત કરવામાં આવે છે. $t = \frac{\pi}{B_o \alpha}$ સમયે કણના યામ શોધો (વિશિષ્ટ વીજભાર $\alpha = q/m$):