એક ઓરડામાં, $6.5 \;G \left(1 \;G =10^{-4} \;T \right)$ જેટલું નિયમિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર રાખેલું છે. આ ક્ષેત્રમાં લંબ રૂપે એક ઇલેક્ટ્રૉન $4.8 \times 10^{6} \;m s ^{-1}$  ઝડપે છોડવામાં આવે છે. વર્તુળાકાર કક્ષામાં ઈલેક્ટ્રૉનના ભ્રમણની આવૃત્તિ શોધો. શું આ જવાબ ઈલેક્ટ્રૉનની ઝડપ પર આધાર રાખે છે? સમજાવો.

$\left(e=1.5 \times 10^{-19} \;C , m_{e}=9.1 \times 10^{-31}\; kg \right)$

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

Magnetic field strength, $B=6.5 \times 10^{-4} \,T$

Charge of the electron, $e=1.6 \times 10^{-19} \,C$

Mass of the electron, $m_{e}=9.1 \times 10^{-31}\, kg$

Velocity of the electron, $v=4.8 \times 10^{6}\, m / s$

Radius of the orbit, $r=4.2 \,cm =0.042\, m$

Frequency of revolution of the electron $=v$ Angular frequency of the electron $\omega=2 \pi \theta$

Velocity of the electron is related to the angular frequency as:

$v=r \omega$

In the circular orbit, the magnetic force on the electron provides the centripetal force. Hence, we can write:

$e v B=\frac{m v^{2}}{r}$

$e B=\frac{m}{r}(r \omega)=\frac{m}{r}(r 2 \pi v)$

$v=\frac{B e}{2 \pi m}$

This expression for frequency is independent of the speed of the electron. On substituting the known values in this expression, we get the frequency as:

$v=\frac{6.5 \times 10^{-4} \times 1.6 \times 10^{-19}}{2 \times 3.14 \times 9.1 \times 10^{-31}}$

$=18.2 \times 10^{6}\, Hz$

$\approx 18 \,M\,Hz$

Hence, the frequency of the electron is around $18 \,M\,Hz$ and is independent of the speed of the electron.

Similar Questions

એક વીજભાર યુક્ત કણ યુંબકીયક્ષેત્ર $B$ માં ગતિ કરે છે, તેના વેગના ધટકો $B$ પર છે અને $B$ ને લંબ છે. વીજભારયુક્ત કણનો માર્ગ કેવો હશે?

  • [JEE MAIN 2023]

ઇલેક્ટ્રૉનના જેટલો જ વીજભાર ધરાવતો એક કણ $0.5\, cm$ ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર પથ પર $0.5\,T$ ચુંબકીય ક્ષેત્રની અસર નીચે ગતિ કરે છે. જો $100\, V/m$ નું વિદ્યુત ક્ષેત્ર તેને સુરેખ પથ પર ગતિ કરાવે, તો આ કણનું દ્રવ્યમાન કેટલું હશે?

(ઇલેક્ટ્રૉનનો વિજભાર $=1.6 \times 10^{-19}\,C$)

  • [JEE MAIN 2019]

એક વિસ્તારમાં રહેલા સ્થિર અને સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર અને સમાન ચુંબકીયક્ષેત્ર એકબીજાને સમાંતર છે. એક વિદ્યુતભારીત કણ સ્થિર સ્થિતિમાંથી આ વિસ્તારમાં મૂકવામાં આવે, તો તેનો ગતિપથ કેવો હશે?

  • [AIEEE 2006]

$m$ દળના $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા કણને વિદ્યુતસ્થિતિમાન $V$ વડે પ્રવેગિત કરવામાં આવે છે.તે એકરૂપ ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$માં લંબરૂપે દાખલ થાય છે અને $R$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર ચાપ બનાવે છે,તો $\frac{q}{m}$ બરાબર કેટલું ?

ચુબકીયક્ષેત્ર કોના દ્વારા ઉત્પન્ન થાય?