1. Electric Charges and Fields
hard

બે સમાન દળ અને સમાન વિજભાર ધરાવતા બોલને એક બાજુ જડિત કરેલા $l$ લંબાઇની દોરી સાથે જોડેલ છે. સમતોલન સમયે દરેક દોરી દ્વારા બનતો ખૂણો નાનો હોય તો બંને બોલ વચ્ચેનું અંતર $x$ કોના સમપ્રમાણમાં હશે?

A

$l$

B

$l^2$

C

${l^{2/3}}$

D

${l^{1/3}}$

(JEE MAIN-2013)

Solution

$\text { In equilibrium, } \mathrm{F}_{\mathrm{e}}=\mathrm{T} \sin \theta$

$\mathrm{mg}=\mathrm{T} \cos \theta$

$\tan \theta  = \frac{{{F_e}}}{{mg}} = \frac{{{q^2}}}{{4\pi {_0}\,{x^2}}} \times mg$

$\text { also } \tan \theta \approx \sin =\frac{x / 2}{\ell}$

Hence, $\frac{x}{2 \ell}=\frac{q^{2}}{4 \pi \epsilon_{0} x^{2} \times m g}$

$\Rightarrow x^{3}=\frac{2 q^{2} \ell}{4 \pi \epsilon_{0} m g}$

$\therefore x=\left(\frac{q^{2} \ell}{2 \pi \epsilon_{0} m g}\right)^{1 / 3}$

Therefore $x \propto \ell^{1 / 3}$

Standard 12
Physics

Similar Questions

Start a Free Trial Now

Confusing about what to choose? Our team will schedule a demo shortly.