Gujarati
1. Electric Charges and Fields
hard

दिये गये चित्रों में दो स्थितियाँ दिखायी गयी हैं जिनमें दो अनन्त लम्बाई के एकसमान रैखिक आवेश घनत्व $\lambda$ (धनात्मक) के सीधों तार एक-दूसरे के समानान्तर रखे गये हैं। चित्रानुसार $q$ तथा $-q$ मान के बिन्दु आवेश तारों से समान दूरी पर उनके विधुत क्षेत्र समावस्था में रखे हुए हैं। ये आवेश केवल $x$-दिशा में चल सकते हैं। यदि आवेशों को उनकी समावस्था से थोड़ा सा विस्थापित करा जाये, तो सही विकल्प है (हैं)

A

दोनों आवेश सरल आवर्त गति करेंगें।

B

दोनों आवेश उनके विस्थापन की दिशा में चलते रहेंगे।

C

$+q$ आवेश सरल आवर्त गति करेगा जबकि $- q$ आवेश अपने विस्थापन की दिशा में चलते रहेगा।

D

$- q$ आवेश सरल आवर्त गति करेगा जबकि $+ q$ आवेश अपने विस्थापन की दिशा में चलते रहेगा।

(IIT-2015)

Solution

In Case $I$ :

$\overrightarrow{ F }=\frac{\lambda q }{2 \pi \varepsilon_0( r + x )} \hat{ i }+\frac{\lambda q }{2 \pi \varepsilon_0( r – x )}(-\hat{ i })$

$=\frac{\lambda q }{\pi \varepsilon_0 I ^2} x (-\hat{ i })$

Hence $+ q$, charge will performs $S H M$ with time period $T =2 \pi \sqrt{\frac{ \pi r ^2 \varepsilon_0 m }{\lambda q }}$

In case II: Resultant force will act along the direction of displacement.

Standard 12
Physics

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