Gujarati
4.Moving Charges and Magnetism
hard

एक प्रोटॉन की संहति  $1.67 \times {10^{ - 27}}\,kg$ और आवेश $1.6 \times {10^{ - 19}}\,C$ है, इसे $60^\circ $ कोण पर $2 \times {10^6}\,m/s$ की चाल से $X - $ अक्ष पर प्रक्षेपित किया जाता है। यदि एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र $0.104$ टेसला $Y - $ अक्ष के अनुदिश आरोपित किया जाये, तो प्रोटॉन का पथ है

A

$0.2\, m$ त्रिज्या का एक वृत्त और आवर्तकाल $\pi  \times {10^{ - 7}}\,s$

B

$0.1\, m$ त्रिज्या का एक वृत्त और आवर्तकाल $2\pi  \times {10^{ - 7}}\,s$

C

$0.1\, m$ त्रिज्या का एक हैलिक्स और आवर्तकाल $2\pi  \times {10^{ - 7}}\,s$

D

$0.2\, m$ त्रिज्या का एक हैलिक्स और आवर्तकाल $4\pi  \times {10^{ - 7}}\,s$

(IIT-1995)

Solution

प्रोटॉन का पथ हेलीकल होगा जिसकी त्रिज्या $r = \frac{{mv\sin \theta }}{{qB}}$

(यहाँ $\theta$ = $\overrightarrow B $ एवं $\overrightarrow {v\,} $ के बीच कोण)

$ \Rightarrow \;r = \frac{{1.67 \times {{10}^{ – 27}} \times 2 \times {{10}^6} \times \sin {{30}^o}}}{{1.6 \times {{10}^{ – 19}} \times 0.104}}$

$ = 0.1\,m$

परिक्रमण काल $T = \frac{{2\pi m}}{{qB}} = \frac{{2\pi  \times 1.67 \times {{10}^{ – 27}}}}{{1.6 \times {{10}^{ – 19}} \times 0.104}}$

$ = 2\pi  \times {10^{ – 7}}\,sec$

Standard 12
Physics

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