কোন তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য কত হলে সেখানে একটি ইলেকট্রন তার ওজনের সমান বল অনুভব করবে?
SUSTUnit-Bপদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্রস্থির তড়িৎতড়িৎ বল ও প্রাবল্য (Topic Practice)SUST - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
A.
\( 5.57 \times 10^{-11} \, \text{NC}^{-1} \)
Explanation: Hints: \(F = mg = qE\)
Solve: \(mg = qE \implies E = \frac{mg}{q} = \frac{9.1 \times 10^{-31} \times 9.8}{1.6 \times 10^{-19}} = 5.57 \times 10^{-11} \, \text{NC}^{-1}\)
[ইলেকট্রনের ভর, \(m = 9.1 \times 10^{-31} \, \text{kg}\), চার্জ, \(q = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{C}\)]
Ans. (A)
ব্যাখ্যা: তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য \(E\) হলে, \(q\) চার্জ যদি এই তড়িৎ ক্ষেত্রে \(F\) পরিমাণ বল লাভ করে তাহলে \(F = qE\) ...........(i)
আবার, ইলেকট্রনের ভর \(m\) এবং অভিকর্ষজ ত্বরণ \(g\) হলে ইলেকট্রনের ওপর ক্রিয়াশীল বল, \(F = mg\) ..............(ii)
তড়িৎক্ষেত্রে ইলেকট্রনের ওজনের সমান বল লাভ করতে হলে \(F = qE = mg\) এর সমান হতে হবে। তাই, (i) ও (ii) থেকে পাই, \(qE = mg\)
Another Explanation (5):
তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য নির্ণয় করার জন্য, আমরা নিম্নলিখিত বিষয়গুলি বিবেচনা করব:
* ইলেকট্রনের চার্জ \( (e) = 1.602 \times 10^{-19} \, \text{C} \)
* ইলেকট্রনের ভর \( (m) = 9.11 \times 10^{-31} \, \text{kg} \)
* অভিকর্ষজ ত্বরণ \( (g) = 9.8 \, \text{m/s}^2 \)
ইলেকট্রনের ওপর ক্রিয়াশীল ওজন \( (W) = mg \)।
তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য \( (E) \) হলে, ইলেকট্রনের ওপর তড়িৎ বল \( (F) = eE \)।
প্রশ্নানুসারে, তড়িৎ বল \( (F) \) ওজনের \( (W) \) সমান হতে হবে।
সুতরাং, \( eE = mg \)
এখন, \( E \) এর মান বের করতে হবে:
\( E = \frac{mg}{e} \)
মানগুলো বসিয়ে পাই:
\( E = \frac{9.11 \times 10^{-31} \, \text{kg} \times 9.8 \, \text{m/s}^2}{1.602 \times 10^{-19} \, \text{C}} \)
\( E = \frac{8.9278 \times 10^{-30}}{1.602 \times 10^{-19}} \, \text{N/C} \)
\( E = 5.57 \times 10^{-11} \, \text{N/C} \)
অতএব, নির্ণেয় তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য \( 5.57 \times 10^{-11} \, \text{N/C} \)। 🎉