$10^{-2} \,kg$ દળ ધરાવતા કણ પર $5 \times 10^{-8} \,C$ વિદ્યુતભાર છે. કણને $10^5 \,m/s $ ના સમક્ષિતિજ વેગથી વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ અને ચુંબકીયક્ષેત્ર $B$ માં ગતિ કરે છે. કણને સમક્ષિતિજ દિશામાં ગતિ શરૂ રાખવા માટે જરૂરી છે કે
$(1)$ $ B$ વેગને લંબ અને $E $ વેગની દિશામાં હોવું જોઇએ.
$(2) $ $B$ અને $E $ વેગની દિશામાં હોવું જોઇએ.
$(3)$ $B$ અને $E $ પરસ્પર લંબ હોવા જોઇએ અને બંને વેગની દિશાને લંબ હોવા જોઇએ.
$(4)$ $B $ વેગની દિશામાં હોવું જોઇએ અને $E$ વેગની દિશાને લંબ હોવું જોઇએ.
આપેલામાંથી કયા વિધાનની જોડી શક્ય છે?
$1$ અને $ 3$
$3 $ અને $ 4$
$2 $ અને $ 3$
$2$ અને $4$
ચુબકીયક્ષેત્ર કોના દ્વારા ઉત્પન્ન થાય?
હેલ્મહોલ્ટઝ ગૂંચળાઓની મદદથી નાનાવિસ્તારમાં $0.75 \;T$ મૂલ્યનું નિયમિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યું છે.આ જ વિસ્તારમાં, ગૂંચળાઓની સામાન્ય અક્ષને લંબ રૂપે નિયમિત સ્થિરવિદ્યુતક્ષેત્ર જાળવી રાખવામાં આવે છે. $15\; kV$ વડે પ્રવેગિત થયેલ (એક જ પ્રકારના) વિદ્યુતભારિત કણોની એક સાંકડી કિરણાવલી આ વિસ્તારમાં બંને ગૂંચળાઓની અક્ષ તથા સ્થિર વિદ્યુતક્ષેત્ર બંનેને લંબરૂપે દાખલ થાય છે. જો $9.0 \times 10^{-5} \;V m ^{-1}$ જેટલા સ્થિર વિદ્યુતક્ષેત્રમાં આ કિરણાવલી આવર્તન ન અનુભવે તો વિચારો કે આ કિરણાવલી શાની બનેલી હશે? શા માટે જવાબ અજોડ નથી?
એક પ્રોટોન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં લંબરૂપે વેગ $v$ સાથે દાખલ થાય છે, તો ભ્રમણનો આવર્તકાળ $T$ છે. જો પ્રોટોન $2 v$ વેગ સાથે દાખલ થાય, તો આવર્તકાળ કેટલો હશે?
વિધુતક્ષેત્ર અને તેનું ઉદગમ તથા ચુંબકીયક્ષેત્ર અને તેનાં ઉદગમની સમજૂતી આપો.
આપેલા પ્રશ્નોના જવાબ આપો?
$(a)$ એક ચેમ્બરમાં એવુ ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રસ્થાપિત કરેલ છે કે જે જુદા જુદા બિંદુએ જુદુ હોય પરંતુ
તેની દિશા એક જ હોય (પૂર્વથી પશ્ચિમ). એક વિદ્યુતભારિત કણ આ ચેમ્બરમાં દાખલ થાય છે અને આવર્તન અનુભવ્યા વગર અચળ ઝડપે સુરેખ માર્ગે પસાર થાય છે. આ કણના પ્રારંભિક વેગ વિશે તમે શું કહેશો?
$(b)$ તીવ્ર અને અનિયમિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ધરાવતા વાતાવરણમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રનું મૂલ્ય અને દિશા જુદા જુદા બિંદુએ જુદા જુદા છે, તેમાં એક વિદ્યુતભારિત કણ દાખલ થાય છે અને જટિલ માર્ગે બહાર આવે છે. જો તેણે આ વાતાવરણ સાથે કોઈ પણ અથડામણ ન અનુભવી હોય તો શું તેની અંતિમ ઝડપ, તેની પ્રારંભિક ઝડપ જેટલી હશે?
$(c)$ પશ્ચિમથી પૂર્વ તરફ ગતિ કરતો એક ઈલેક્ટ્રોન ઉત્તરથી દક્ષિણ દિશામાં નિયમિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ધરાવતી ચેમ્બરમાં દાખલ થાય છે. નિયમિત ચુંબકીય ક્ષેત્રને કઈ દિશામાં લગાડવું જોઈએ કે જેથી ઈલેક્ટ્રૉન કોઈ પણ કોણાવર્તન અનુભવ્યા વગર સીધી રેખામાં ગતિ કરે ?