1. Electric Charges and Fields
hard

लम्बाई $ a$ के एक वर्ग के चारों कोनों $A,\,B,\,C,\,D$ पर समान आवेश $q$ रखे हैं। $D$ पर रखे हुए आवेश पर लगने वाले बल का परिमाण होगा

A

$\frac{{3{q^2}}}{{4\pi {\varepsilon _0}{a^2}}}$

B

$\frac{{4{q^2}}}{{4\pi {\varepsilon _0}{a^2}}}$

C

$\left( {\frac{{1 + 2\sqrt 2 }}{2}} \right)\frac{{{q^2}}}{{4\pi {\varepsilon _0}{a^2}}}$

D

$\left( {2 + \frac{1}{{\sqrt 2 }}} \right)\frac{{{q^2}}}{{4\pi {\varepsilon _0}{a^2}}}$

Solution

$B$ पर स्थित आवेश पर परिणामी बल

${F_{net}} = {F_{AC}} + {F_D} = \sqrt {F_A^2 + F_C^2 + } {F_D}$

चूंकि ${F_A} = {F_C} = \frac{{k{q^2}}}{{{a^2}}}$एवं  ${F_D} = \frac{{k{q^2}}}{{{{(a\sqrt 2 )}^2}}}$

${F_{net}} = \frac{{\sqrt 2 k{q^2}}}{{{a^2}}} + \frac{{k{q^2}}}{{2{a^2}}} = \frac{{k{q^2}}}{{{a^2}}}\left( {\sqrt 2  + \frac{1}{2}} \right)$$ = \frac{{{q^2}}}{{4\pi {\varepsilon _0}{a^2}}}\left( {\frac{{1 + 2\sqrt 2 }}{2}} \right)$

Standard 12
Physics

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