Electrostatics NEET प्रश्न हिंदी में — भौतिक विज्ञान (Physics) MCQ उत्तर सहित

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समान त्रिज्या R मीटर वाले दो समान पतले वलय एक ही अक्ष पर R मीटर की दूरी पर रखे गए हैं। यदि दोनों वलयों पर क्रमशः समान रूप से वितरित आवेश Q1 कूलॉम्ब और Q2 कूलॉम्ब हैं, तो एक आवेश q को एक वलय के केंद्र से दूसरे वलय के केंद्र तक ले जाने में किया गया कार्य है 

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Explanation

एक आवेश q को एक वलय के केंद्र से दूसरे के केंद्र तक ले जाने में किया गया कार्य निम्नलिखित व्यंजक द्वारा दिया जाता है: W = (q(Q2 - Q1)(sqrt(2) - 1))/(sqrt(2)*4πε0R)। यह q और Q2 के बीच आकर्षण बल तथा q और Q1 के बीच प्रतिकर्षण बल को ध्यान में रखता है।

एक ऋणात्मक आवेशित प्लेट का आवेश घनत्व 2 × 10–6 C/m2 है। एक इलेक्ट्रॉन की प्रारंभिक दूरी जो प्लेट की ओर गतिमान है लेकिन प्लेट से टकरा नहीं सकता, यदि उसकी ऊर्जा 200 eV 

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在x-y平面中一点(x, y)处的电势由V = –kxy给出。在距离原点r处的电场强度变化为 

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एकसमान विद्युत क्षेत्र धनात्मक x-दिशा में एक क्षेत्र में विद्यमान है। मान लीजिए A मूल बिंदु है, B, x-अक्ष पर x = +1 cm पर स्थित बिंदु है और C, y-अक्ष पर y = +1 cm पर स्थित बिंदु है। तब बिंदुओं A, B और C पर विभव संतुष्ट करते हैं 

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धनात्मक x-दिशा में इंगित करने वाले एकसमान विद्युत क्षेत्र में, जैसे-जैसे हम धनात्मक x-दिशा में चलते हैं, विद्युत विभव बढ़ता है। चूंकि बिंदु B (x = +1 cm) मूल बिंदु A (x = 0) से धनात्मक x-अक्ष पर अधिक दूर है, B पर विभव A पर विभव से अधिक है। इसलिए, V_A < V_B।

एक आवेशित गोले के बाहर के क्षेत्र में दो बिंदु 1 और 2 पर विचार करें। दोनों बिंदु गोले से बहुत दूर नहीं हैं। यदि E और V क्रमशः विद्युत क्षेत्र सदिश और विद्युत विभव को निरूपित करते हैं, तो निम्नलिखित में से कौन सा संभव नहीं है 

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आवेशित गोले के बाहर, (केंद्र से समान दूरियों के लिए) यदि दो बिंदुओं पर विद्युत क्षेत्र समान हैं, तो दोनों बिंदु समविभव बिंदु होने चाहिए।

दो समरूप संधारित्रों की धारिता C समान है। उनमें से एक को विभव V1 तक तथा दूसरे को V2 तक आवेशित किया जाता है। संधारित्रों के ऋणात्मक सिरों को आपस में जोड़ा जाता है। जब धनात्मक सिरों को भी जोड़ा जाता है, तो संयुक्त निकाय की ऊर्जा में कमी है 

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निकाय की प्रारंभिक ऊर्जा

Ui=12CV12+12CV22

जब संधारित्रों को जोड़ा जाता है, उभयनिष्ठ विभव V=CV1+CV22C=V1+V22

निकाय की अंतिम ऊर्जा

Uf=12(2C)V2=122CV1+V222=14C(V1+V2)2

ऊर्जा में कमी = UiUf=14C(V1V2)2

 

एक समानांतर प्लेट संधारित्र में एक समान विद्युत

क्षेत्र E(V/m) प्लेटों के बीच के स्थान में है। यदि

प्लेटों के बीच की दूरी d(m) है और क्षेत्रफल

प्रत्येक प्लेट का A(m2), तो संधारित्र में संचित ऊर्जा (जूल)

है

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संधारित्र में संचित ऊर्जा

     U=12CV2U=120d(Ed)2  so, C=0dand V=EdU=12ε0E2Ad

दो समान बिंदु आवेश x-अक्ष पर x = –a तथा x = +a पर स्थिर हैं। एक अन्य बिंदु आवेश Q को मूल बिंदु पर रखा गया है। जब इसे x-अक्ष के अनुदिश एक छोटी दूरी x पर विस्थापित किया जाता है, तो Q की विद्युत स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तन लगभग किसके समानुपाती होता है? 

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जब एक बिंदु आवेश Q को x-अक्ष के अनुदिश एक छोटी दूरी x पर विस्थापित किया जाता है, तो दो स्थिर आवेशों (-a पर -q तथा +a पर +q) के कारण इसकी स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तन लगभग x^2 के समानुपाती होता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि किसी बिंदु आवेश की विद्युत क्षेत्र में स्थितिज ऊर्जा स्रोत आवेशों से दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

बादल का एक टुकड़ा 25 × 106 m2 क्षेत्रफल और 105 वोल्ट का विद्युत विभव रखता है। यदि बादल की ऊँचाई 0.75 km है, तो पृथ्वी और बादल के बीच विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा होगी 

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ऊर्जा =12ε0E2×(A×d)=12ε0V2d2Ad

=12×8.85×1012×(105)2×25×1060.75×103=1475J

द्रव्यमान m और आवेश +e वाला एक प्राथमिक कण, आवेश Ze वाले एक अधिक भारी कण की ओर वेग v से प्रक्षेपित किया जाता है, जहाँ Z > 0 है। आपतित कण की न्यूनतम संभव निकटता क्या है?

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मान लीजिए न्यूनतम निकटता की दूरी r है, और प्राथमिक आवेश के लिए ऊर्जा संरक्षण लागू किया गया है।

प्रक्षेपण के समय ऊर्जा = न्यूनतम निकटता की दूरी पर ऊर्जा

12mv2=14πε0.(Ze).err=Ze22πε0mv2

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Frequently Asked Questions

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