એક વિદ્યુતભારિત કણને સમાન વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો ધરાવતા વિસ્તારમાં સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત કરવામાં આવે છે,જે એકબીજાને સમાંતર છે. આ કણ કયા માર્ગ પર ગતિ કરશે?

એક ધન,સિંગલી આયોનાઇઝ્ડ પરમાણુ જેનો દળ ક્રમાંક $A_M$ છે,તેને $V = 192 \text{ V}$ ના વોલ્ટેજ દ્વારા સ્થિર સ્થિતિમાંથી પ્રવેગિત કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ,તે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $B_0 = 0.1 \hat{k} \text{ T}$ ના ચુંબકીય ક્ષેત્ર ધરાવતા $w$ પહોળાઈના લંબચોરસ વિસ્તારમાં પ્રવેશે છે. આયન અંતે તેના પ્રારંભિક માર્ગની નીચે $x$ અંતરે ડિટેક્ટરને અથડાય છે.
[આપેલ છે: ન્યુટ્રોન/પ્રોટોનનું દળ $= (5/3) \times 10^{-27} \text{ kg}$,ઇલેક્ટ્રોનનો વીજભાર $= 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$.]
નીચેનામાંથી કયો/કયા વિકલ્પ સાચો/સાચા છે?
$(A)$ $H^{+}$ આયન માટે $x$ નું મૂલ્ય $4 \text{ cm}$ છે.
$(B)$ $A_M = 144$ ધરાવતા આયન માટે $x$ નું મૂલ્ય $48 \text{ cm}$ છે.
$(C)$ $1 \leq A_M \leq 196$ ધરાવતા આયનોને શોધવા માટે,ડિટેક્ટરની લઘુત્તમ ઊંચાઈ $(x_1 - x_0)$ $52 \text{ cm}$ છે.
$(D)$ $A_M = 196$ ધરાવતા આયનોને શોધવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્રના વિસ્તારની લઘુત્તમ પહોળાઈ $w$ $28 \text{ cm}$ છે.

અચળ વેગથી ગતિ કરતો પ્રોટોન અવકાશના એક વિસ્તારમાંથી તેના વેગમાં કોઈ પણ ફેરફાર વગર પસાર થાય છે. જો $E$ અને $B$ અનુક્રમે વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો દર્શાવતા હોય,તો આ વિસ્તારમાં શું હોઈ શકે?

એક ઇલેક્ટ્રોન (દળ $= 9 \times 10^{-31} \, kg$,વિદ્યુતભાર $= 1.6 \times 10^{-19} \, C$) જેની ગતિઊર્જા $7.2 \times 10^{-18} \, J$ છે,તે $9 \times 10^{-5} \, Wb/m^2$ ના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તુળાકાર કક્ષામાં ગતિ કરે છે. કક્ષાની ત્રિજ્યા ..... $cm$ છે.

જુદી જુદી ઝડપે ગતિ કરતા ઇલેક્ટ્રોન એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ક્ષેત્રને લંબ દિશામાં પ્રવેશ કરે છે. તેઓ વર્તુળાકાર માર્ગે ગતિ કરશે.

ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોનનો પ્રવાહ એક સ્ક્રીન પરના સાંકડા સ્લિટ તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે (આકૃતિ જુઓ). વચ્ચેના વિસ્તારમાં એક સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ (શિરોલંબ નીચેની તરફ) અને એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ (આકૃતિના સમતલની બહાર) દર્શાવ્યા મુજબ છે. તો: