સમાન વેગ ધરાવતો એક પ્રોટોન અને આલ્ફા કણ નિયમિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર કે જે ગતિને લંબરૂપ પ્રવર્તે છે, માં દાખલ થાય છે. આલ્ફા અને પ્રોટોન કણ દ્વારા અનુસરેલ વર્તુળાકાળ પથોની ત્રિજ્યાઓનો ગુણોત્તર ........... થશે.
$1: 4$
$4: 1$
$2: 1$
$1: 2$
એક પ્રયોગમાં, સ્થિર સ્થિતિમાંથી ઈલેક્ટ્રૉનને $500 \,V$ લાગુ પાડીને પ્રવેગિત કરવામાં આવે છે. હવે જો $100\, mT$ જેટલું ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ પાડવામાં આવે તો ગતિ પથની ત્રિજ્યા કેટલી થશે? (ઇલેકટ્રોન પરનો વિદ્યુતભાર $=1.6 \times 10^{-19}\, C,$ ઇલેક્ટ્રૉનનું દળ $=9.1 \times 10^{-31}\, kg)$
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 ?
$2\,\mu C$ વિજભાર ધરાવતો કણ $y-$દિશામાં $2\, T$ જેટલા ચુંબકીયક્ષેત્રમાં $\left( {2\hat i + 3\hat j} \right) \times {10^6}\,m{s^{ - 1}}$ ના વેગથી ગતિ કરતો હોય તો તેના પર કેટલું ચુંબકીય બળ લાગતું હશે?
એક પ્રોટોન અને એક $\alpha-$કણ (તેમનાં દ્રવ્યમાનનો ગુણોત્તર $1:4$ અને વિધુતભારનો ગુણોત્તર$1: 2$) સ્થિર સ્થિતિમાંથી $V$ વિજસ્થિતિમાનના તફાવતથી પ્રવેગીત કરવામાં આવે છે. જો તેમની ગતિઓને લંબ એકસમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $(B) $ પ્રસ્થાપિત કરવામાં આવે, તો તેઓ વડે કપાતા વર્તુળાકાર પથની ત્રિજ્યાઓનો ગુણોત્તર $r_p : r_{\alpha }$ કેટલો થશે?
ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોનને અનુક્રમે $(0, 0, 0)$ અને $(0, 0, 1.5\, R)$ સ્થાનેથી ${\rm{\vec B = }}{{\rm{B}}_0}{\rm{\hat i}}$ તીવ્રતાવાળા ચુંબકીયક્ષેત્રમાં મુક્ત કરવામાં આવે છે. દરેક કણના સમાન વેગમાનનું મૂલ્ય $P = eBR$ છે, તો કઈ પરિસ્થિતિમાં આ કણોના વેગમાનની દિશાથી બનતી કક્ષાના વર્તુળો એકબીજાને છેદશે નહીં ?