ચુંબકીયક્ષેત્રમાં વિધુતભાર પર લાગતાં બળની લાક્ષણિકતાઓ જણાવો .
ચુંબકીયક્ષેત્ર $\overrightarrow{ B }$ માં $\vec{v}$ વેગથી ગતિ કરતાં $q$ વિદ્યુતભાર પર લાગતું ચુંબકીય બળ નીચે પ્રમાણે આપી શકાય છે.
$\overrightarrow{ F }_{ m }=q(\vec{v} \times \overrightarrow{ B })$
$\therefore F _{ m }=q v B \sin \theta$ જ્યાં $\theta$ એ $\vec{v}$ અને $\overrightarrow{ B }$ વચ્ચેનો ખૂણો છે.
લાક્ષણિક્તાઓ :
$(i)$ ચુંબકીય બળ એ $q, v$ અને $B$ (વિદ્યુતભાર, વેગ અને ચુંબકીયક્ષેત્ર) પર આધાર રાખે છે.
ઋણ વિદ્યુતભાર પર લાગતું બળ,ધન વિદ્યુતભાર પર લાગતાં બળ ની વિરુદ્ધ છે તેથી$\overrightarrow{ F _{ m }}=q(\overrightarrow{ B } \times \vec{v})$ લખાય.
$(ii)$ $F _{ m }=q v B \sin \theta$ અથવા $\overrightarrow{ F _{ m }}=q(\vec{v} \times \overrightarrow{ B })$ અથવા $\left|\overrightarrow{ F _{ m }}\right|=q v B \sin \theta$ એ વેગ $(\vec{v})$ અને $(\overrightarrow{ B })$ ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સદિશ ગુણાકાર છે તેથી જો $\theta=0^{\circ}$ અથવા $\theta=180^{\circ}$ હોય તો,
સદિશ ગુણાકાર છે તેથી જો $\theta=0^{\circ}$ અથવા $\theta=180^{\circ}$ હોય તો,
$F _{ m }=q v B \sin 0^{\circ}=0$અથવા
$F _{ m }=q v B \sin 180^{\circ}=0$
ચુંબકીય બળ, વેગ અને ચુંબકીયક્ષેત્ર એમ બંનેને લંબરૂપે લાગે છે અને તેની દિશા જમણા હાથના સ્ક્રૂના નિયમથી મળે છે જે આકૃતિ $(a)$ અને આકૃતિ $(b)$ માં દર્શાવેલ છે.
આકૃતિ $(a)$ ધન વિદ્યુતભાર માટેની અને આકૃતિ $(b)$ એ ઋણ વિદ્યુતભાર માટેની છે.
$(iii)$ જો વિદ્યુતભાર ગતિ કરતો ન હોય તો $v=0$ થાય.
$\therefore$ ચુંબકીય બળ $F _{ m }=q v B \sin \theta$ માં $v=0$ લેતાં,
$\therefore F_{m}=0$ મળે.
આમ, ગતિમાન વિદ્યુતભારો જ યુંબકીયક્ષેત્રમાં બળ અનુભવે છે પણ સ્થિર વિદ્યુતભારો પર બળ લાગતું નથી.
કોઈ વિસ્તારમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\overrightarrow{ B }=(\hat{i}+3 \hat{j}+4 \hat{k}) \;\mu T$ અને વિદ્યુતક્ષેત્ર $\overrightarrow{ E }=10 \hat{ i } \;\mu V / m$ છે.તેમાં પ્રોટોન $\overrightarrow{ V }=2 \hat{ i }$ થી દાખલ થાય તો તેનો પરિણમી કુલ પ્રવેગ ($m / s ^{2}$ માં) કેટલો થશે?
જો ચુંબકીય ક્ષેત્ર ધન $y$ -અક્ષને સમાંતર હોય અને વિધુતભારિત કણ ધન $x$ -અક્ષ પર ગતિ કરતો હોય (આકૃતિ ), તો $(a)$ ઈલેક્ટ્રૉન (ઋણ વિધુતભાર), $(b)$ પ્રોટોન (ધન વિધુતભાર) પર કઈ દિશામાં લોરેન્ઝ બળ લાગશે ?
એકી-આયનીકૃત મેગ્નેશીયમ પરમાણુ $( A=24)$ ને $5 \,keV$ ની ગતિઊર્જ જેટલો પ્રવેગિત કરવામાં આવે છે, અને $0.5 \,T$ મૂલ્ય ધરાવતા યુંબકીકીય ક્ષેત્ર $B$ માં લંબરૂપે પ્રક્ષિપ્ત (ફેંકવામા) આવે છે. ગતિપથની ત્રિજ્યા .............. $cm$ થશે.
વિદ્યુતભારિત કણ નિયમિત ચુંબકીયક્ષેત્ર $(2 \hat{i}+3 \hat{j})\,T$ માં ગતિ કરે છે ને તેને $(\alpha \hat{i}-4 \hat{j})\; ms ^{-2}$ જેટલો પ્રવેગ હોય તો $\alpha$ નું મૂલ્ય $......$ હશે.
$m$ દળ અને $Q$ વિદ્યુતભારનો વિદ્યુતભરીત કણ $r$ ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર પથ પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ને લંબ ગતિ કરે છે તો તેનો આવર્તકાળ કેટલો થાય?