NEET प्रश्न (MCQ) हिंदी में — उत्तर और विस्तृत हल सहित

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Fg और Fe क्रमशः 10 cm की दूरी पर स्थित इलेक्ट्रॉनों के बीच गुरुत्वाकर्षण और स्थिरवैद्युत बल को दर्शाते हैं। Fg/ Fe का अनुपात किस कोटि का है?

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Explanation

इलेक्ट्रॉनों के बीच गुरुत्वाकर्षण बल FG=G(me)2r2

इलेक्ट्रॉनों के बीच स्थिरवैद्युत बल Fe=k.e2r2

FGFe=G(me)2k.e2=6.67×10−11×(9.1×10−31)29×109×(1.6×10−19)2=2.39×10−43  

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1 कूलॉम के दो आवेश 1 km की दूरी पर हैं, उनके बीच बल है 

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F=kQ2r2=9×109×12×1(1000)2=9×103N   

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एक साबुन के बुलबुले को ऋणात्मक आवेश दिया जाता है, तो इसकी त्रिज्या 

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बुलबुले की सतह पर वितरित आवेशों के पारस्परिक प्रतिकर्षण के कारण।

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एक धात्विक गोले A को धन आवेश दिया जाता है जबकि एक अन्य समान धात्विक गोला B, जिसका द्रव्यमान A के समान है, को बराबर मात्रा में ऋण आवेश दिया जाता है। तब 

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ऋण आवेश का अर्थ इलेक्ट्रॉनों की अधिकता है, जो गोले B के द्रव्यमान को बढ़ाती है।

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दो बिंदु आवेशों Q और –Q के बीच आकर्षण बल, जो d मीटर की दूरी पर स्थित हैं, Fe है। जब इन आवेशों को त्रिज्या R = 0.3 d वाले दो समान गोलों पर रखा जाता है, जिनके केंद्र d मीटर दूर हैं, तो उनके बीच आकर्षण बल होगा 

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गोलों के बीच पृथक्करण उनकी त्रिज्या की तुलना में बहुत अधिक नहीं है, इसलिए प्रेरण प्रभाव के कारण आवेशों का पुनर्वितरण होता है। अतः प्रभावी आवेश पृथक्करण कम हो जाता है, जिससे बल बढ़ जाता है।

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दो छोटे गोले, जिनमें से प्रत्येक पर आवेश +Q है, एक हुक से L लंबाई के विद्युतरोधी धागों द्वारा लटकाए गए हैं। इस व्यवस्था को ऐसे स्थान पर ले जाया जाता है जहाँ कोई गुरुत्वाकर्षण प्रभाव नहीं है, तो दोनों लटकनों के बीच का कोण और प्रत्येक में तनाव होगा 

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एक कुल आवेश Q को दो भागों Q1 और Q2 में विभाजित किया जाता है और उन्हें एक दूसरे से R दूरी पर रखा जाता है। उनके बीच अधिकतम प्रतिकर्षण बल तब उत्पन्न होगा, जब 

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Q1+Q2=Q  ..... (i) और F=kQ1Q2r2 .....(ii)

(i) और (ii) से F=kQ1(Q−Q1)r2

F के अधिकतम होने के लिए dFdQ1=0 ⇒ Q1=Q2=Q2 

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1 से 5 तक अंकित पाँच गेंदों को अलग-अलग धागों से लटकाया गया है। युग्म (1, 2), (2, 4) और (4, 1) स्थिरवैद्युत आकर्षण दर्शाते हैं, जबकि युग्म (2, 3) और (4, 5) प्रतिकर्षण दर्शाते हैं। इसलिए गेंद 1 होनी चाहिए 

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(2, 3) और (4, 5) एक-दूसरे का प्रतिकर्षण करते हैं। यह स्पष्ट है कि 2, 3, 4 और 5 आवेशित पिंड हैं। मान लीजिए (2, 3) पर धनावेश है और (4, 5) पर ऋणावेश है। (1, 2) एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं। इसका अर्थ है कि गेंद 1 पर ऋणावेश है। लेकिन (1, 4) भी एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं। इसलिए गेंद 1 उदासीन होनी चाहिए। केवल उस स्थिति में, गेंद 1, 2 और 4 दोनों द्वारा आकर्षित हो सकती है। इसका अर्थ है कि गेंद एक पर कोई आवेश नहीं है, इसलिए यह ऋणावेशित होनी चाहिए। 

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जब एक उदासीन धातु की प्लेट से 1019 इलेक्ट्रॉन हटाए जाते हैं, तो उस पर विद्युत आवेश होता है 

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का उपयोग करके Q=ne⇒Q=1019×1.6×10−19= +1.6 C. 

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दो आवेश, प्रत्येक 2μC, 0.5m की दूरी पर हैं। यदि दोनों निर्वात में स्थित हैं, तो उनके बीच का बल है 

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का उपयोग करके F=9×109.Q2r2

⇒ F=9×109.(2×10−6)2(0.5)2=0.144N

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