$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ધન ગોળા માં $(Q+q)$ વિધુતભાર નિયમિત રીતે વિતરીત થયેલો છે. તળીયે થી $m$ દળનો $q$ વિધુતભાર ધરાવતો કણ શિરોલંબ ગુરુતવાકર્ષણ ની અસર નીચે મુક્ત પતન કરે છે. તે શિરોલંબ $y$ અંતર કાપે ત્યારે તેનો વેગ $V$ કેટલો હશે.
$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ધન ગોળા માં $(Q+q)$ વિધુતભાર નિયમિત રીતે વિતરીત થયેલો છે. તળીયે થી $m$ દળનો $q$ વિધુતભાર ધરાવતો કણ શિરોલંબ ગુરુતવાકર્ષણ ની અસર નીચે મુક્ત પતન કરે છે. તે શિરોલંબ $y$ અંતર કાપે ત્યારે તેનો વેગ $V$ કેટલો હશે.
- [JEE MAIN 2020]
- A
$v^{2}=2 y\left[\frac{q Q}{4 \pi \epsilon_{0} R(R+y) m}+g\right]$
- B
$v^{2}=y\left[\frac{q Q}{4 \pi \epsilon_{0} R^{2} y m}+g\right]$
- C
$v^{2}=2 y\left[\frac{q Q R}{4 \pi \epsilon_{0}(R+y)^{3} m}+g\right]$
- D
$v^{2}=y\left[\frac{q Q}{4 \pi \epsilon_{0} R(R+y) m}+g\right]$
Similar Questions
આકૃતિઓ $(a)$ અને $(b)$ અનુક્રમે ધન અને ઋણ વિધુતભારોની ક્ષેત્રરેખાઓ દર્શાવે છે.
$(a)$ સ્થિતિમાન તફાવત $V_P-V_Q$, $V_B-V_A$ નાં ચિહ્ન જણાવો.
$(b)$ એક નાના ઋણ વિદ્યુતભારની $ Q$ અને $P$ તથા $ A$ અને $B$ બિંદુઓ વચ્ચેની સ્થિતિ ઊર્જાના તફાવતનાં ચિહ્ન જણાવો.
$(c)$ એક નાના ધન વિદ્યુતભારને $Q$ થી $P$ લઈ જવામાં ક્ષેત્ર વડે થતા કાર્યનું ચિહ્ન જણાવો.
$(d)$ એક નાના ઋણ વિધુતભારને $B$ થી $A$ લઈ જવામાં બાહ્યબળ વડે થતા કાર્યનું ચિહ્ન જણાવો.
$(e)$ $B$ થી $A$ જવામાં નાના ઋણ વિદ્યુતભારની ગતિઊર્જા વધે કે ઘટે ?
આકૃતિઓ $(a)$ અને $(b)$ અનુક્રમે ધન અને ઋણ વિધુતભારોની ક્ષેત્રરેખાઓ દર્શાવે છે.
$(a)$ સ્થિતિમાન તફાવત $V_P-V_Q$, $V_B-V_A$ નાં ચિહ્ન જણાવો.
$(b)$ એક નાના ઋણ વિદ્યુતભારની $ Q$ અને $P$ તથા $ A$ અને $B$ બિંદુઓ વચ્ચેની સ્થિતિ ઊર્જાના તફાવતનાં ચિહ્ન જણાવો.
$(c)$ એક નાના ધન વિદ્યુતભારને $Q$ થી $P$ લઈ જવામાં ક્ષેત્ર વડે થતા કાર્યનું ચિહ્ન જણાવો.
$(d)$ એક નાના ઋણ વિધુતભારને $B$ થી $A$ લઈ જવામાં બાહ્યબળ વડે થતા કાર્યનું ચિહ્ન જણાવો.
$(e)$ $B$ થી $A$ જવામાં નાના ઋણ વિદ્યુતભારની ગતિઊર્જા વધે કે ઘટે ?
$2d$ અંતરે બે $-q$ વિધુતભારો છે એક ત્રીજો $+ q$ વિધુતભાર તેમના મધ્યબિંદુએ $O$ પર છે. $-q$ વિધુતભારોના લીધે $O$ થી $x$ અંતરે $+ q$ વિધુતભારના વિધેયની સ્થિતિઊર્જા શોધો. સ્થિતિ વિરુદ્ધ અંતર $x$ નો આલેખ દોરો અને ખાતરી કરો કે $O$ બિંદુએ વિધુતભાર અસ્થાયી અસંતુલનમાં છે. તે જણાવો .
$2d$ અંતરે બે $-q$ વિધુતભારો છે એક ત્રીજો $+ q$ વિધુતભાર તેમના મધ્યબિંદુએ $O$ પર છે. $-q$ વિધુતભારોના લીધે $O$ થી $x$ અંતરે $+ q$ વિધુતભારના વિધેયની સ્થિતિઊર્જા શોધો. સ્થિતિ વિરુદ્ધ અંતર $x$ નો આલેખ દોરો અને ખાતરી કરો કે $O$ બિંદુએ વિધુતભાર અસ્થાયી અસંતુલનમાં છે. તે જણાવો .
ઉગમબિંદુથી $R_o$ અંતરે એક સમાન ગોલીય સંમિતિ ધરાવતી પૃષ્ઠ વિધુતભાર ઘનતા રહેલ છે. વિદ્યુતભાર વિતરણ પ્રારંભમાં સ્થિર છે, અને પછી તેનું પરસ્પર અપાકર્ષણ થવાને કરાણે સમાન રીતે વિસ્તરણ થાય છે. વિસ્તરણ માટે તેની તત્ક્ષણિક ત્રિજ્યા $R(t)$ ના વિધેય તરીકે ઝડપ $V(R(t))$ ને રજુ કરતી આકૃતિ નીચેનામાથી કઈ છે.
ઉગમબિંદુથી $R_o$ અંતરે એક સમાન ગોલીય સંમિતિ ધરાવતી પૃષ્ઠ વિધુતભાર ઘનતા રહેલ છે. વિદ્યુતભાર વિતરણ પ્રારંભમાં સ્થિર છે, અને પછી તેનું પરસ્પર અપાકર્ષણ થવાને કરાણે સમાન રીતે વિસ્તરણ થાય છે. વિસ્તરણ માટે તેની તત્ક્ષણિક ત્રિજ્યા $R(t)$ ના વિધેય તરીકે ઝડપ $V(R(t))$ ને રજુ કરતી આકૃતિ નીચેનામાથી કઈ છે.
- [JEE MAIN 2019]
વિધુતસ્થિતિમાન અને વિધુતસ્થિતિ-ઊર્જા વચ્ચેનો તફાવત લખો.
વિધુતસ્થિતિમાન અને વિધુતસ્થિતિ-ઊર્જા વચ્ચેનો તફાવત લખો.
ઋણ વિદ્યુતભાર કરેલી પ્લેટ પર ઋણ વિદ્યુતભાર ઘનતા $2 \times 10^{-6}\ C/m^2$ છે તો હવે $200\ eV$ ઊર્જા ધરાવતો એક ઇલેક્ટ્રોન પ્લેટ તરફ ગતી કરે છે પરંતુ પ્લેટને અથડાતો નથી તો તેનું પ્લેટથી પ્રારંભીક અંતર........$mm$ શોધો.
ઋણ વિદ્યુતભાર કરેલી પ્લેટ પર ઋણ વિદ્યુતભાર ઘનતા $2 \times 10^{-6}\ C/m^2$ છે તો હવે $200\ eV$ ઊર્જા ધરાવતો એક ઇલેક્ટ્રોન પ્લેટ તરફ ગતી કરે છે પરંતુ પ્લેટને અથડાતો નથી તો તેનું પ્લેટથી પ્રારંભીક અંતર........$mm$ શોધો.