कुल आवेश $-Q$ को $R$ त्रिज्या वाले एक वलय (ring) की लंबाई पर समान रूप से वितरित किया गया है। $m$ द्रव्यमान का एक छोटा परीक्षण आवेश $+q$ वलय के केंद्र पर रखा गया है और इसे वलय की अक्ष के अनुदिश एक हल्का धक्का दिया जाता है।
$(a)$ दर्शाइए कि कण सरल आवर्त गति करता है।
$(b)$ इसका आवर्तकाल ज्ञात कीजिए।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $R$ त्रिज्या वाले वलय के केंद्र से उसकी अक्ष पर $x$ दूरी पर स्थित बिंदु $P$ पर रखे आवेश $q$ पर वलय के बिंदु $A$ पर स्थित आवेश अवयव $(-dQ)$ के कारण लगने वाला बल:
$dF = k \frac{(-dQ)q}{R^2 + x^2}$
चित्र में दिखाए अनुसार,$dF \sin \theta$ घटक परिमाण में समान और दिशा में विपरीत हैं,इसलिए वे एक-दूसरे के प्रभाव को निरस्त कर देते हैं। परिणामी बल $F$,$dF \cos \theta$ घटकों का योग है,जो केंद्र $O$ की ओर निर्देशित हैं:
$F = \oint dF \cos \theta = \oint -k \frac{(dQ)q}{R^2 + x^2} \cdot \frac{x}{\sqrt{R^2 + x^2}} = -\frac{kQqx}{(R^2 + x^2)^{3/2}}$
जब $x \ll R$ हो,तो $R^2 + x^2 \approx R^2$,इसलिए $F \approx -\frac{kQq}{R^3} x$। चूँकि $F \propto -x$,इसलिए गति सरल आवर्त गति है।
$F = -m \omega^2 x$ से तुलना करने पर,$\omega^2 = \frac{kQq}{mR^3} = \frac{Qq}{4 \pi \epsilon_0 m R^3}$ प्राप्त होता है।
आवर्तकाल $T = \frac{2 \pi}{\omega} = 2 \pi \sqrt{\frac{4 \pi \epsilon_0 m R^3}{Qq}}$ है।

Explore More

Similar Questions

एक धनात्मक आवेश $q$ को एक धनावेशित गोले में बनी गोलाकार गुहा (cavity) में रखा गया है। गोले और गुहा के केंद्र एक छोटी दूरी $\vec{l}$ से विस्थापित हैं। आवेश $q$ पर लगने वाला बल है:

चित्र में दिखाए अनुसार एक समषट्भुज के कोनों पर $q$ परिमाण के पाँच बिंदु आवेश रखे गए हैं। केंद्र $O$ पर नेट विद्युत क्षेत्र $\vec E$ है। केंद्र $O$ पर नेट विद्युत क्षेत्र को $6\vec E$ प्राप्त करने के लिए,शेष छठे कोने पर रखा जाने वाला आवेश कितना होना चाहिए ($,q$ में)?

Difficult
View Solution

$n$ बिंदु आवेशों के निकाय के कारण किसी बिंदु पर विद्युत क्षेत्र का समीकरण प्राप्त कीजिए।

यदि $R$ त्रिज्या वाले एक समान रूप से आवेशित खोखले गोले के केंद्र पर विभव $V$ है,तो गोले के केंद्र से $r$ दूरी पर विद्युत क्षेत्र क्या होगा? $(r > R)$

चित्र में दिखाए अनुसार $a$ भुजा वाले एक नियमित षट्कोण के शीर्षों पर छह बिंदु आवेश रखे गए हैं। तीन आवेश $+Q$ हैं और तीन $-Q$ हैं जो एकांतर क्रम में व्यवस्थित हैं। केंद्र $O$ से गुजरने वाली और चित्र के तल के लंबवत रेखा पर $O$ से बड़ी दूरी $x (x \gg a)$ पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता क्या होगी? (मान लीजिए $\frac{1}{4 \pi \epsilon_0} = k$):

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