1. Electric Charges and Fields
hard

$L=20\, cm$ લંબાઈ ધરાવતા તારમાંથી અર્ધવર્તુળાકાર ચાપ બનાવવામાં આવે છે.જો ચાપના સમાન બે અડધા ભાગમાં એકસમાન રીતે $+Q$ અને $-Q$ $\left[ {\left| Q \right| = {{10}^3}{\varepsilon _0}} \right]$ કુલંબ વિજભાર પથરાયેલો છે.[જ્યાં $\varepsilon _0$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી ($SI$એકમમાં)] અર્ધવર્તુળાકાર ચાપના કેન્દ્ર પાસે કુલ વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું મળે?

A

$\left( {50 \times {{10}^3}\,N/C} \right)\hat j$

B

$\left( {50 \times {{10}^3}\,N/C} \right)\hat i$

C

$\left( {25 \times {{10}^3}\,N/C} \right)\hat j$

D

$\left( {25 \times {{10}^3}\,N/C} \right)\hat i$

(JEE MAIN-2015)

Solution

Given: Length of wire $L=20 \,\mathrm{cm}$ charge $Q=10^{3} \varepsilon_{0}$

We know, electric field at the centre of the semicircular arc

${E=\frac{2 K \lambda}{r}}$

${\text{ or, }}\quad E = \frac{{2K\left( {\frac{{2Q}}{{\pi r}}} \right)}}{r}\left[ {As\,\lambda  = \frac{{2Q}}{{\pi r}}} \right]$

$=\frac{4 K Q}{\pi r^{2}}=\frac{4 K Q \pi^{2}}{\pi L^{2}}=\frac{4 \pi K Q}{L^{2}}=25 \times 10^{3} \,N / C \hat{i}$

Standard 12
Physics

Similar Questions

Start a Free Trial Now

Confusing about what to choose? Our team will schedule a demo shortly.