পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো পরিবাহীর মধ্য দিয়ে এক অ্যাম্পিয়ার তড়িৎ প্রবাহ এক সেকেন্ড ধরে চললে যে পরিমাণ আধান প্রবাহিত হয়, তাকে এক কুলম্ব (1 C) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সমধর্মী চার্জিত বস্তুগুলোর তড়িৎ বলরেখাগুলো পরস্পরের সমান্তরাল হয়ে পাশাপাশি অবস্থান করে এবং পরস্পরকে পার্শ্বচাপ প্রয়োগ করে দূরে ঠেলে দিতে চায়। ফলে বলরেখাগুলোর পারস্পরিক পার্শ্বিক প্রতিকর্ষণের কারণে সমধর্মী চার্জগুলো পরস্পরকে বিকর্ষণ করে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   এখানে,
   প্রথম চার্জ, q₁ = +3 nC = 3 × 10⁻⁹ C
   দ্বিতীয় চার্জ, q₂ = -12 nC = -12 × 10⁻⁹ C
   মধ্যবর্তী দূরত্ব, r = 3 cm = 0.03 m
   তড়িৎ মাধ্যমাঙ্ক ধ্রুবক, k = 1 / (4πε₀) = 9 × 10⁹ N m² C⁻²

   কুলম্বের সূত্রানুসারে আকর্ষণ বলের মান:
   F₁ = k × (|q₁| × |q₂|) / r²
   বা, F₁ = (9 × 10⁹ × 3 × 10⁻⁹ × 12 × 10⁻⁹) / (0.03)²
   বা, F₁ = (324 × 10⁻⁹) / (9 × 10⁻⁴)
   বা, F₁ = 3.6 × 10⁻⁴ N

   অতএব, প্রথম ক্ষেত্রে তড়িৎ আকর্ষণ বলের মান 3.6 × 10⁻⁴ N।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দুটি একইরকমের ধাতব বলকে পরস্পরের সাথে স্পর্শ করালে মোট আধান দুইটির মধ্যে সমানভাবে বণ্টিত হবে।

   মোট আধান, Q = q₁ + q₂ = (+3 nC) + (-12 nC) = -9 nC

   যেহেতু বল দুটি একই আকারের, তাই স্পর্শের পর প্রতিটি বলের আধান হবে:
   q₁' = q₂' = Q / 2 = -9 / 2 nC = -4.5 nC = -4.5 × 10⁻⁹ C

   দ্বিতীয় ক্ষেত্রে মধ্যবর্তী দূরত্ব, r = 3 cm = 0.03 m

   দ্বিতীয় ক্ষেত্রে কার্যকর বল:
   F₂ = k × (|q₁'| × |q₂'|) / r²
   বা, F₂ = (9 × 10⁹ × 4.5 × 10⁻⁹ × 4.5 × 10⁻⁹) / (0.03)²
   বা, F₂ = (182.25 × 10⁻⁹) / (9 × 10⁻⁴)
   বা, F₂ = 2.025 × 10⁻⁴ N

   বলের প্রকৃতি বিশ্লেষণ:
   প্রথম ক্ষেত্রে একটি চার্জ ধনাত্মক (+3 nC) এবং অন্যটি ঋণাত্মক (-12 nC) হওয়ায় বলটি ছিল আকর্ষণধর্মী।
   দ্বিতীয় ক্ষেত্রে উভয় বলের আধানই ঋণাত্মক (-4.5 nC) হওয়ায় উৎপন্ন বলটি হবে বিকর্ষণধর্মী।

   সুতরাং, দ্বিতীয় ক্ষেত্রে তড়িৎ বলের মান ভিন্ন (2.025 × 10⁻⁴ N) এবং এর প্রকৃতিও পূর্বের চেয়ে ভিন্ন (পূর্বেরটি ছিল আকর্ষণ বল, কিন্তু বর্তমানটি বিকর্ষণ বল)।