હેલ્મહોલ્ટ્ઝ કોઈલ્સનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન થયેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર એક નાના વિસ્તારમાં સમાન છે અને તેનું મૂલ્ય $0.75 \;T$ છે. તે જ વિસ્તારમાં,કોઈલ્સની સામાન્ય અક્ષને લંબ દિશામાં એક સમાન સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર જાળવવામાં આવે છે. $15 \;kV$ દ્વારા પ્રવેગિત થયેલ (એક જ પ્રકારના) વીજભારિત કણોનો એક સાંકડો બીમ આ વિસ્તારમાં કોઈલ્સની અક્ષ અને સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર બંનેને લંબ દિશામાં પ્રવેશ કરે છે. જો સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર $9.0 \times 10^{5} \;V \,m^{-1}$ હોય ત્યારે બીમ વિચલિત થતો નથી,તો બીમમાં શું હોઈ શકે તેની એક સરળ ધારણા કરો. આ જવાબ અનન્ય કેમ નથી?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) ચુંબકીય ક્ષેત્ર,$B = 0.75 \;T$. પ્રવેગક વોલ્ટેજ,$V = 15 \;kV = 15 \times 10^{3} \;V$. સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર,$E = 9.0 \times 10^{5} \;V \,m^{-1}$.
ધારો કે કણનું દળ $m$ અને તેનો વીજભાર $q$ છે. કણ દ્વારા મેળવેલ ગતિઊર્જા $qV = \frac{1}{2}mv^2$ છે. તેથી,$\frac{q}{m} = \frac{v^2}{2V} \dots (i)$.
બીમ વિચલિત થતો નથી,તેથી વિદ્યુત બળ અને ચુંબકીય બળ સમાન છે: $qE = qvB$,જે આપે છે $v = \frac{E}{B} \dots (ii)$.
સમીકરણ $(ii)$ ને $(i)$ માં મૂકતા,આપણને મળે છે $\frac{q}{m} = \frac{E^2}{2VB^2}$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{q}{m} = \frac{(9.0 \times 10^5)^2}{2 \times 15000 \times (0.75)^2} = 4.8 \times 10^7 \;C \,kg^{-1}$.
વિશિષ્ટ વીજભાર $\frac{q}{m} \approx 4.8 \times 10^7 \;C \,kg^{-1}$ એ ડ્યુટેરોન $(_{1}^{2}H^+)$ અથવા ડ્યુટેરિયમ આયનોને અનુરૂપ છે. આ જવાબ અનન્ય નથી કારણ કે વિશિષ્ટ વીજભાર $\frac{q}{m}$ ફક્ત વીજભાર અને દળના ગુણોત્તર પર આધાર રાખે છે. $He^{++}$ અથવા $Li^{+++}$ જેવા અન્ય કણો પણ સમાન $\frac{q}{m}$ ગુણોત્તર ધરાવે છે.

Explore More

Similar Questions

એક ઇલેક્ટ્રોન સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B} = B_0 \hat{i} + 2 B_0 \hat{j} \ T$ માં ગતિ કરે છે. કોઈ ચોક્કસ સમયે,ઇલેક્ટ્રોનનો વેગ $\vec{v} = 3 \hat{i} + 5 \hat{j} \ m/s$ છે. જો ઇલેક્ટ્રોન પર લાગતું ચુંબકીય બળ $\vec{F} = 5e \hat{k} \ N$ હોય,જ્યાં $e$ એ ઇલેક્ટ્રોનનો વિદ્યુતભાર છે,તો $B_0$ નું મૂલ્ય . . . . . . $T$ છે.

એક વીજભારિત કણ સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $R$ ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર પથ પર ગતિ કરે છે. જ્યારે કણની ઉર્જા બમણી કરવામાં આવે,ત્યારે નવી ત્રિજ્યા કેટલી થશે?

આકૃતિ ત્રણ પરિસ્થિતિઓ દર્શાવે છે જ્યારે એક ઇલેક્ટ્રોન વેગ $\vec v$ સાથે સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec B$ માં ગતિ કરે છે. દરેક કિસ્સામાં,ઇલેક્ટ્રોન પર લાગતા ચુંબકીય બળની દિશા શું છે?

દરેક $m$ દળ અને $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે વિદ્યુતભારિત કણોને ઉગમબિંદુથી સમાન ઝડપ $V$ સાથે લંબચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ માં એકસાથે પ્રક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે. જો $t = \frac{\pi m}{qB}$ સમયે કણોના સ્થાન સદિશો (ઉગમબિંદુની સાપેક્ષમાં) $\vec{r}_1$ અને $\vec{r}_2$ હોય, તો તે સમયે $\vec{r}_1 \cdot \vec{r}_2$ નું મૂલ્ય કેટલું થશે?

$OABC$ એક વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત ચોરસ લૂપ છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,એક ઇલેક્ટ્રોનને લૂપના કેન્દ્રમાંથી તેના વિકર્ણ $AC$ ની દિશામાં પ્રક્ષિપ્ત કરવામાં આવે છે. પ્રારંભિક પ્રવેગની દિશામાં એકમ સદિશ શું 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