1. Electric Charges and Fields
hard

$10^{-4}$ मी. $^2$ अनुप्रस्थ परिच्छेद क्षेत्रफल वाले एक धातु के पतले तार का प्रयोग करके $30$ सेमी. त्रिज्या का एक छल्ला (रिंग) बनाया गया है। $2 \pi \mathrm{C}$ के एक धन आवेश को छल्ले पर एक समान रूप से वितरित किया गया है तथा $30 \mathrm{pC}$ का दूसरा धन आवेश छल्ले के केन्द्र पर रखा गया है। छल्ले में तनाव . . . . . . .${N}$ है जबकि छल्ले का आकार अपरिवर्तित रहता है।

(गुरूत्व का प्रभाव नगण्य मान कर)

(यदि, $\frac{1}{4 \pi \epsilon_0}=9 \times 10^9 \mathrm{SI}$ मात्रक)

A

$7$

B

$3$

C

$5$

D

$6$

(JEE MAIN-2024)

Solution

$ 2 \mathrm{~T} \sin \frac{\mathrm{d} \theta}{2}=\frac{\mathrm{kq}_0}{\mathrm{R}^2} \cdot \lambda \mathrm{Rd} \theta $

$ {\left[\lambda=\frac{\mathrm{Q}}{2 \pi \mathrm{R}}\right]}$

$ \Rightarrow \mathrm{T}=\frac{\mathrm{Kq} \mathrm{q}_0 \mathrm{Q}}{\left(\mathrm{R}^2\right) \times 2 \pi} $

$ =\frac{\left(9 \times 10^9\right)\left(2 \pi \times 30 \times 10^{-12}\right)}{(0.30)^2 \times 2 \pi} $

$ =\frac{9 \times 10^{-3} \times 30}{9 \times 10^{-2}}=3 \mathrm{~N}$

Standard 12
Physics

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