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

$\begin{array}{rl}& \left(2\right)\\ & \mathrm{V}=\frac{\mathrm{KQ}}{\mathrm{r}}\\ & \mathrm{Q}\times {10}^{12}=\frac{9\times {10}^9\mathrm{Q}}{\mathrm{r}}\\ & \mathrm{r}=9\times {10}^{-3}\\ & \mathrm{E}=\frac{\mathrm{KQ}}{{\mathrm{r}}^2}=\frac{9\times {10}^9\mathrm{Q}}{9\times 9\times {10}^{-6}}\\ & \mathrm{E}=\frac{\mathrm{Q}\times {10}^{15}}{9}\mathrm{N}/\mathrm{C}\end{array}$

$qV=\frac{1}{2}m{v}^2$

प्रोटॉन पर आवेश q तथा द्रव्यमान m मानते हुए, उपरोक्त समीकरण ऊर्जा संरक्षण पर आधारित है (यहाँ स्थितिज ऊर्जा में कमी गतिज ऊर्जा में वृद्धि के बराबर है) 

अतः, $v_{proton}$ = $\sqrt{\frac{2qV}{m}}$

चूँकि α कण में 2 प्रोटॉन तथा 2 न्यूट्रॉन होते हैं, अतः आवेश = 2q तथा द्रव्यमान = 4m और समीकरण बन जाता है

^{$2qV=$ $\frac{1}{2}\times 4m\times {{v_{\alpha }}^2}_{{}^{}}$}

अतः, $v_{\alpha }$ = √(qV/m)

अतः, $v_{\alpha }$ =  $\frac{v_{proton}}{\sqrt{2}}$

चूँकि आवेश Q समविभव पृष्ठ पर गति कर रहा है अतः किया गया कार्य शून्य है।

विद्युत बल रेखाएँ सदैव धात्विक पिंड के अभिलंबवत होती हैं।

$$\begin{gathered} \mathrm{The} \mathrm{energy} \mathrm{released} = \mathrm{the} \mathrm{energy} \mathrm{stored} \mathrm{in} \mathrm{the} \mathrm{capacitor}. \\ \mathrm{Energy} \mathrm{stored} \mathrm{in} \mathrm{the} \mathrm{capacitor}- \\ U=\frac{1}{2}C{V}^2=\frac{1}{2}\times 4\times {10}^{-6}\times {\left(100\right)}^2=0.02J \end{gathered}$$

जब बैटरी हटा दी जाती है, तो किसी भी स्थिति में आवेश समान रहेगा।

समांतर पट्टिका संधारित्र की धारिता इस प्रकार दी जाती है $C=\frac{{\epsilon }_{0}A}{d}$

जब d बढ़ाया जाता है, तो धारिता घटेगी तथा चूँकि आवेश समान रहता है, अतः q = CV के अनुसार, वोल्टता बढ़ेगी, अतः संधारित्र में संचित स्थिरवैद्युत ऊर्जा बढ़ेगी।

आवेश उच्च विभव से निम्न विभव

की ओर बहता है

  $$\begin{gathered} \frac{{\mathrm{KQ}}_1}{3}=\frac{{\mathrm{KQ}}_2}{1} \\ {\mathrm{Q}}_1=3{\mathrm{Q}}_2 \end{gathered}$$

साथ ही,  $$\begin{gathered} {\mathrm{Q}}_1+{\mathrm{Q}}_2=4\times {10}^{-2} \\ 4{\mathrm{Q}}_2=4\times {10}^{-2} \end{gathered}$$

  ${\mathrm{Q}}_2={10}^{-2}$

तथा  ${\mathrm{Q}}_1=3\times {10}^{-2}\mathrm{C}$

   स्थिति I. जब संधारित्र श्रेणीक्रम में जोड़े जाते हैं

  U_series =  $\frac{1}{2}$$\frac{C_1}{n_1}$ (4V)²

  स्थिति II.  जब संधारित्र समांतर क्रम में जोड़े जाते हैं

  U_parallel = $\frac{1}{2}$(n₂C₂)V²

दिया है, U_series= U_parallel

अथवा $\frac{1}{2}$$\frac{C_1}{n_1}$(4V)² = $\frac{1}{2}$(n₂C₂)V²

$\Rightarrow$  C₂ = $\frac{16C_1}{n_2{n}_1}$

$$\begin{gathered} \mathrm{Here}, \mathrm{Potential} \mathrm{at} \mathrm{the} \mathrm{surface} \mathrm{of} \mathrm{A}: \\ {\mathrm{V}}_{\mathrm{A}}=\frac{1}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0}\frac{\mathrm{\sigma }4{\mathrm{\pi a}}^2}{\mathrm{a}}-\frac{1}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0}\frac{\mathrm{\sigma }4{\mathrm{\pi b}}^2}{\mathrm{b}} +\frac{1}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0}\frac{\mathrm{\sigma }4{\mathrm{\pi c}}^2}{\mathrm{c}} \\ =\frac{\mathrm{\sigma }}{{\mathrm{\epsilon }}_0}\left(\mathrm{a}-\mathrm{b}+\mathrm{c}\right)=\frac{\mathrm{\sigma }}{{\mathrm{\epsilon }}_0}\left(2\mathrm{a}\right) (\because \mathrm{c}=\mathrm{a}+\mathrm{b}) \end{gathered}$$ 

$$\begin{gathered} \mathrm{Potential} \mathrm{at} \mathrm{the} \mathrm{surface} \mathrm{of} \mathrm{B}: \\ {\mathrm{V}}_{\mathrm{B}}=\frac{1}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0}·\frac{\mathrm{\sigma }4{\mathrm{\pi a}}^2}{b}-\frac{1}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0}\frac{\mathrm{\sigma }4{\mathrm{\pi b}}^2}{\mathrm{b}}+ \frac{1}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0}\frac{\mathrm{\sigma }4{\mathrm{\pi c}}^2}{\mathrm{c}} \\ =\frac{\mathrm{\sigma }}{{\mathrm{\epsilon }}_0}\left(\frac{{\mathrm{a}}^2}{b}-\mathrm{b}+\mathrm{c}\right)=\frac{\mathrm{\sigma }}{{\mathrm{\epsilon }}_0}\left(\frac{a^2}{b}+\mathrm{a}\right) \left(\because \mathrm{c}=\mathrm{a}+\mathrm{b}\right) \\ \mathrm{and} {\mathrm{V}}_{\mathrm{C}}=\frac{1}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0}·\frac{\mathrm{\sigma }4{\mathrm{\pi a}}^2}{\mathrm{c}}-\frac{1}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0}\frac{\mathrm{\sigma }4{\mathrm{\pi b}}^2}{\mathrm{c}}+\frac{1}{4{\mathrm{\pi \epsilon }}_0}\frac{\mathrm{\sigma }4{\mathrm{\pi c}}^2}{\mathrm{c}} \\ =\frac{\mathrm{\sigma }}{{\mathrm{\epsilon }}_0}\left(\frac{{\mathrm{a}}^2}{\mathrm{c}}-\frac{{\mathrm{b}}^2}{\mathrm{c}}+\mathrm{c}\right)=\frac{\mathrm{\sigma }}{{\mathrm{\epsilon }}_0}\left(\frac{{\mathrm{a}}^2-{\mathrm{b}}^2+{\mathrm{c}}^2}{\mathrm{c}}\right) \\ =\frac{\mathrm{\sigma }}{{\mathrm{\epsilon }}_0}\left(\frac{{\mathrm{a}}^2-{\mathrm{b}}^2+{\left(\mathrm{a}+\mathrm{b}\right)}^2}{\mathrm{c}}\right)=\frac{\mathrm{\sigma }}{{\mathrm{\epsilon }}_0}\left(2\mathrm{a}\right) \left(\because \mathrm{c}=\mathrm{a}+\mathrm{b}\right) \\ \mathrm{Hence}, {\mathrm{V}}_{\mathrm{A}}={\mathrm{V}}_{\mathrm{C}}\ne {\mathrm{V}}_{\mathrm{B}} \end{gathered}$$

सेल द्वारा दी गई ऊर्जा

  $E=\frac{1}{2}C{V}^2$

यहाँ, C = संधारित्र की धारिता = $\frac{A{\epsilon }_0}{d}$

V = पट्टिकाओं के बीच विभवांतर = Ed

अतः,  E = $\frac{1}{2}\left(\frac{A{\epsilon }_0}{d}\right){\left(Ed\right)}^2$

  = $\frac{1}{2}A{\epsilon }_0{E}^{2}d$