পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • Sylhet Board • সিলেট বোর্ড ২০১৭

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

চিত্রে 6.7×10−27 kg 6.7 \times 10^{-27} \mathrm{~kg} ভর এবং 3.2×10−19C 3.2 \times 10^{-19} \mathrm{C} চার্জবিশিষ্ট একটি কণা একটি সুষম চৌম্বকক্ষেত্রে 2.5×108 m s−1 2.5 \times 10^{8} \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-1} বেগে প্রবেশ করে।

  1. ক)

    স্বকীয় আবেশ কী?

    (1)
  2. খ)

    ডায়াচৌম্বক পদার্থে চৌম্বক মোমেন্ট থাকে না কেন?

    (2)
  3. গ)

    কণাটির উপর কত বল ক্রিয়াশীল হবে?

    (3)
  4. ঘ)

    পরবর্তীতে একটি ইলেকট্রন একই চৌম্বকক্ষেত্রে একই বেগে প্রবেশ করলে প্রথম কণাটির এবং ইলেকট্রনটির গতিপথের ব্যাসার্ধ কি একই হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    কোনো বর্তনীতে তড়িৎ প্রবাহের পরিবর্তনের ফলে ওই একই বর্তনীতে একটি তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হওয়ার ঘটনাকে স্বকীয় আবেশ (Self-induction) বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    ডায়াচৌম্বক পদার্থের পরমাণুতে ইলেকট্রনগুলো সাধারণত জোড়ায় জোড়ায় থাকে। প্রতিটি জোড়ার দুটি ইলেকট্রনের ঘূর্ণন বা স্পিন একে অপরের বিপরীতমুখী হয়। ফলে একটি ইলেকট্রনের কারণে সৃষ্ট চৌম্বক মোমেন্ট অপর ইলেকট্রনের বিপরীতমুখী চৌম্বক মোমেন্ট দ্বারা সম্পূর্ণ নিষ্ক্রিয় বা প্রশমিত হয়ে যায়। এই কারণে বহিঃস্থ চৌম্বকক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে ডায়াচৌম্বক পদার্থের প্রতিটি পরমাণুর নিট চৌম্বক মোমেন্ট শূন্য থাকে, অর্থাৎ এতে কোনো স্থায়ী চৌম্বক মোমেন্ট থাকে না।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপক অনুসারে,
    কণাটির আধান, q=3.2×10−19 Cq = 3.2 \times 10^{-19} \text{ C}
    কণাটির বেগ, v=2.5×108 m s−1v = 2.5 \times 10^8 \text{ m s}^{-1}
    চিত্রে প্রদত্ত চৌম্বকক্ষেত্রের মান, B=1.6 TB = 1.6 \text{ T}
    চিত্রানুযায়ী কণাটি কাগজের তলের লম্বভাবে অন্তর্মুখী চৌম্বকক্ষেত্রে তলে অনুভূমিকভাবে প্রবেশ করায় কণার বেগ এবং চৌম্বকক্ষেত্রের মধ্যবর্তী কোণ, θ=90∘\theta = 90^\circ।

    কণাটির উপর ক্রিয়াশীল চৌম্বক বল,
    F=qvBsin⁡θF = qvB \sin\theta
    =3.2×10−19×2.5×108×1.6×sin⁡90∘ N= 3.2 \times 10^{-19} \times 2.5 \times 10^8 \times 1.6 \times \sin 90^\circ \text{ N}
    =1.28×10−10 N= 1.28 \times 10^{-10} \text{ N}

    অতএব, কণাটির উপর ক্রিয়াশীল বলের মান 1.28×10−10 N1.28 \times 10^{-10} \text{ N}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    চৌম্বকক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে গতিশীল কোনো চার্জিত কণার গতিপথ বৃত্তাকার হয়, যার ব্যাসার্ধ r=mvqBr = \frac{mv}{qB}।

    প্রথম কণাটির ক্ষেত্রে:
    ভর, m1=6.7×10−27 kgm_1 = 6.7 \times 10^{-27} \text{ kg}
    চার্জ, q1=3.2×10−19 Cq_1 = 3.2 \times 10^{-19} \text{ C}
    বেগ, v=2.5×108 m s−1v = 2.5 \times 10^8 \text{ m s}^{-1}
    চৌম্বকক্ষেত্র, B=1.6 TB = 1.6 \text{ T}

    সুতরাং, প্রথম কণাটির বৃত্তাকার পথের ব্যাসার্ধ,
    r1=m1vq1B=6.7×10−27×2.5×1083.2×10−19×1.6≈3.27 mr_1 = \frac{m_1 v}{q_1 B} = \frac{6.7 \times 10^{-27} \times 2.5 \times 10^8}{3.2 \times 10^{-19} \times 1.6} \approx 3.27 \text{ m}

    ইলেকট্রনের ক্ষেত্রে:
    ভর, me=9.1×10−31 kgm_e = 9.1 \times 10^{-31} \text{ kg}
    চার্জের মান, e=1.6×10−19 Ce = 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}
    বেগ, v=2.5×108 m s−1v = 2.5 \times 10^8 \text{ m s}^{-1}
    চৌম্বকক্ষেত্র, B=1.6 TB = 1.6 \text{ T}

    সুতরাং, ইলেকট্রনটির বৃত্তাকার পথের ব্যাসার্ধ,
    re=meveB=9.1×10−31×2.5×1081.6×10−19×1.6≈8.89×10−4 mr_e = \frac{m_e v}{e B} = \frac{9.1 \times 10^{-31} \times 2.5 \times 10^8}{1.6 \times 10^{-19} \times 1.6} \approx 8.89 \times 10^{-4} \text{ m}

    যেহেতু r1≠rer_1 \neq r_e, তাই প্রথম কণাটি এবং ইলেকট্রনটির গতিপথের ব্যাসার্ধ একই হবে না।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন