2. Electric Potential and Capacitance
medium

एक वर्ग की प्रत्येक भुजा की लम्बाई $'a'$ है, इसके चारों कोनों पर $4$ समान $Q$ आवेशों को रखा जाता है। उसके केन्द्र से अनन्त तक

$-Q$ आवेश को हटाने में किया गया कार्य है

A

$0$

B

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

C

$\frac{{\sqrt 2 {Q^2}}}{{\pi {\varepsilon _0}a}}$

D

$\frac{{{Q^2}}}{{2\pi {\varepsilon _0}a}}$

(AIIMS-1995)

Solution

वर्ग के केन्द्र $O$ पर विभव

${V_O} = 4\,\left( {\frac{Q}{{4\pi {\varepsilon _0}(a/\sqrt 2 )}}} \right)$

$(-Q)$ आवेश को केन्द्र से अनन्त तक ले जाने में कार्य $W =  – \,Q({V_\infty } – {V_O}) = Q{V_0}$$ = \frac{{4\sqrt 2 \,{Q^2}}}{{4\pi {\varepsilon _0}a}}$$ = \frac{{\sqrt 2 {Q^2}}}{{\pi {\varepsilon _0}a}}$

Standard 12
Physics

Similar Questions

एक त्रिज्या $R$ तथा एकसमान धनात्मक आवेश घनत्व (positive charge density) $\sigma$ की चक्रिका को $x y$ तल पर रखा गया है और इसका केंद्र मूल बिंदु पर है। कूलाम्ब विभव $z$ अक्ष पर $V(z)=\frac{\sigma}{2 \epsilon_0}\left(\sqrt{R^2+z^2}-z\right)$ है। एक कण जिसका धनात्मक आवेश $q$ है को प्रारंभ में विरामावस्था में $z$ अक्ष पर $z=z_0$ तथा $z_0>0$ स्थिति पर रखा जाता है। इसके अतिरिक्त एक कण पर उध्वार्धर (vertical) बल $\vec{F}=-c \hat{k}$ लगता है, जहाँ $c>0$ है। $\beta=\frac{2 c \epsilon_0}{q \sigma}$ लें। निम्न में से कौन सा (से) कथन सही है (हैं)।

$(A)$ $\beta=\frac{1}{4}$ तथा $z_0=\frac{25}{7} R$ के लिए कण मूल बिंदु (origin) पर पहुँचता है।

$(B)$ $\beta=\frac{1}{4}$ तथा $z_0=\frac{3}{7} R$ के लिये कण मूल बिंदु पर पहुँचता है।

$(C)$ $\beta=\frac{1}{4}$ तथा $z_0=\frac{R}{\sqrt{3}}$ के लिए कण $z=z_0$ पर वापस आता है।

$(D)$ $\beta>1$ तथा $z_0>0$ के लिये कण हमेशा मूल बिंदु पर पहुँचता है।

normal
(IIT-2022)

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