वर्णित हेल्महोल्टज कुंडलियों का उपयोग करके किसी लघुक्षेत्र में $0.75\, T$ का एकसमान चुंबकीय क्षेत्र स्थापित किया है। इसी क्षेत्र में कोई एकसमान स्थिरवैध्यूत क्षेत्र कुंडलियों के उभयनिष्ठ अक्ष के लंबवत लगाया जाता है। (एक ही प्रकार के ) आवेशित कणों का $15 \,kV$ विभवांतर पर त्वरित एक संकीर्ण किरण पुंज इस क्षेत्र में दोनों कुंडलियों के अक्ष तथा स्थिरवैध्यूत क्षेत्र की लंबवत दिशा के अनुदिश प्रवेश करता है। यदि यह किरण पुंज $9.0 \times 10^{-5}\, V m ^{-1}$, स्थिरवैध्यूत क्षेत्र में अविक्षपित रहता है तो यह अनुमान लगाइए कि किरण पुंज में कौन से कण हैं। यह स्पष्ट कीजिए कि यह उत्तर एकमात्र उत्तर क्यों नहीं है।
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Magnetic field, $B=0.75 \,T$ Accelerating voltage, $V =15\, kV =15 \times 10^{3} \,V$
Electrostatic field, $E=9 \times 10^{5} \,Vm ^{-1}$
Mass of the electron $=m$ Charge of the electron $=e$ Velocity of the electron $=v$ Kinetic energy of the electron $=e V$ $\Rightarrow \frac{1}{2} m v^{2}=e V$
$\therefore \frac{e}{m}=\frac{v^{2}}{2 V}\dots(i)$
since the particle remains undeflected by electric and magnetic fields, we can infer that the electric field is balancing the magnetic field.
$\therefore e E=e v B$
$v=\frac{E}{B}\ldots(ii)$
Putting equation $(ii)$ in equation $(i),$ we get
$\frac{e}{m}=\frac{1}{2} \frac{\left(\frac{E}{B}\right)^{2}}{V}=\frac{E^{2}}{2 V B^{2}}$
$=\frac{\left(9.0 \times 10^{5}\right)^{2}}{2 \times 15000 \times(0.75)^{2}}=4.8 \times 10^{7} \,C / kg$
This value of specific charge e/m is equal to the value of deuteron or deuterium ions. This is not a unique answer. Other possible answers are $H e^{++}, L i^{+++}$
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एकल आयनित मैग्नेशियम परमाणु $(A24)$ को $5\,keV$ गतिज ऊर्जा तक त्वारित किया जाता है तथा इसको $0.5\,T$ परिमाण वाले चुम्बकीय क्षेत्र में लम्बवत् रूप से प्रक्षेपित किया जाता है। निर्मित पथ की त्रिज्या $cm$ में ज्ञात कीजिये।
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- [JEE MAIN 2022]
एक इलेक्ट्रॉन चुम्बकीय क्षेत्र $B = \hat i + 4\hat j - 3\hat k$ (टेसला) के अन्तर्गत $2 \times {10^5}$ मीटर/सैकण्ड की चाल से धनात्मक $x$-दिशा में गति करता है। इलेक्ट्रॉन पर लगने वाले बल का परिमाण न्यूटन में है (इलेक्ट्रॉन पर आवेश =$1.6 \times {10^{ - 19}}C)$
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एक इलेक्ट्रॉन जिसका आवेश $1.6 \times {10^{ - 19}}\,C$ और द्रव्यमान $9 \times {10^{ - 31}}\,kg$ है $2 \times {10^{ - 1}}\,tesla$ के चुम्बकीय क्षेत्र में $4 \times {10^6}\,m{s^{ - 1}}$ की चाल से वृत्तीय कक्ष में घूम रहा है। इलेक्ट्रॉन पर लगने वाला बल और वृत्तीय कक्ष की त्रिज्या का मान है
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एक दूसरे के लम्बवत् विद्युत एवं चुम्बकीय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन पुंज क्षेत्रों के लम्बवत् गति करता है, तो इलेक्ट्रॉनों का वेग .............. $m{s^{ - 1}}$ होगा (जबकि विद्युत क्षेत्र की तीव्रता $20\;V{m^{ - 1}}$एवं चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता $0.5 T$ है)
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- [AIPMT 1996]
एक इलेक्ट्रॉन ऐसे क्षेत्र में प्रवेश करता है जहाँ विद्युत क्षेत्र $(B)$ तथा चुम्बकीय क्षेत्र $(E)$ एक-दूसरे के लम्बवत् है, तो
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