ગરમ કેથોડ દ્વારા ઉત્સર્જિત અને $2.0 \; kV$ ના વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવત દ્વારા પ્રવેગિત થયેલ એક ઇલેક્ટ્રોન,$0.15 \; T$ ના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર ધરાવતા વિસ્તારમાં પ્રવેશે છે. જો ચુંબકીય ક્ષેત્ર નીચે મુજબ હોય તો ઇલેક્ટ્રોનનો ગતિપથ નક્કી કરો:
$(a)$ તેના પ્રારંભિક વેગને લંબ હોય,
$(b)$ પ્રારંભિક વેગ સાથે $30^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવતું હોય.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આપેલ છે:
ચુંબકીય ક્ષેત્રની તીવ્રતા,$B = 0.15 \; T$
ઇલેક્ટ્રોન પરનો વિદ્યુતભાર,$e = 1.6 \times 10^{-19} \; C$
ઇલેક્ટ્રોનનું દળ,$m = 9.1 \times 10^{-31} \; kg$
વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત,$V = 2.0 \; kV = 2 \times 10^{3} \; V$
ઇલેક્ટ્રોનની ગતિઊર્જા $eV = \frac{1}{2}mv^2$ છે. તેથી,વેગ $v = \sqrt{\frac{2eV}{m}}$.
$(a)$ જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર વેગને લંબ હોય,ત્યારે ચુંબકીય બળ કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડે છે: $Bev = \frac{mv^2}{r}$.
ત્રિજ્યા $r = \frac{mv}{Be} = \frac{m}{Be} \sqrt{\frac{2eV}{m}} = \frac{1}{B} \sqrt{\frac{2mV}{e}}$.
કિંમતો મૂકતા: $r = \frac{1}{0.15} \sqrt{\frac{2 \times 9.1 \times 10^{-31} \times 2 \times 10^3}{1.6 \times 10^{-19}}} \approx 1.01 \times 10^{-3} \; m = 1.0 \; mm$.
ગતિપથ $1.0 \; mm$ ત્રિજ્યા ધરાવતું વર્તુળ છે.
$(b)$ જ્યારે ક્ષેત્ર વેગ સાથે $\theta = 30^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવે,ત્યારે ક્ષેત્રને લંબ વેગનો ઘટક $v_{\perp} = v \sin \theta$ થાય.
હેલિકલ પથની ત્રિજ્યા $r' = \frac{mv \sin \theta}{Be} = r \sin 30^{\circ} = 1.0 \; mm \times 0.5 = 0.5 \; mm$.
ગતિપથ $0.5 \; mm$ ત્રિજ્યા ધરાવતી હેલિક્સ (કુંતલાકાર) છે અને પિચ $p = v \cos \theta \times T = v \cos \theta \times \frac{2\pi m}{Be}$ છે.

Explore More

Similar Questions

$v$ વેગ અને $(q/m)$ વિશિષ્ટ વીજભાર ધરાવતો એક કણ $d = \frac{3mv}{5qB}$ પહોળાઈ ધરાવતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ ના વિસ્તારમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની સીમા સાથે $53^{\circ}$ ના ખૂણે પ્રવેશે છે. આકૃતિમાં દર્શાવેલ ખૂણો $\theta$ શોધો.

એક આયનીકૃત વાયુમાં ધન અને ઋણ બંને પ્રકારના આયનો હોય છે. જો તેને એકસાથે $+x$ દિશામાં વિદ્યુતક્ષેત્ર અને $+z$ દિશામાં ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે,તો

$-Q$ જેટલો વિદ્યુતભાર અને $m$ જેટલું દળ ધરાવતો એક કણ $B$ તીવ્રતા ધરાવતા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પ્રવેશે છે, જે માત્ર $YZ$ સીમાની જમણી બાજુએ અસ્તિત્વ ધરાવે છે। કણની ગતિની દિશા $B$ ની દિશાને લંબ છે। ધારો કે $T = 2\pi \frac{m}{QB}$. કણ દ્વારા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વિતાવેલો સમય કેટલો હશે?

$16 \times 10^{-16} \, C$ વિદ્યુતભાર ધરાવતો એક કણ $10 \, ms^{-1}$ ના વેગથી $x$-અક્ષ પર ગતિ કરે છે અને એવા વિસ્તારમાં પ્રવેશે છે જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B}$ એ $y$-અક્ષ પર છે અને $10^4 \, Vm^{-1}$ મૂલ્યનું વિદ્યુતક્ષેત્ર એ ઋણ $z$-અક્ષ પર છે. જો વિદ્યુતભારિત કણ $x$-અક્ષ પર જ ગતિ ચાલુ રાખે,તો $\vec{B}$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?

એક પ્રોટોન $2.5 \ T$ ના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રને લંબ રૂપે $2 \ MeV$ ગતિઊર્જા સાથે ગતિ કરે છે. પ્રોટોન પર લાગતું બળ . . . . . . $N$ છે. (પ્રોટોનનું દળ $= 1.6 \times 10^{-27} \ kg$,પ્રોટોનનો વીજભાર $= 1.6 \times 10^{-19} \ C$)

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo