1. Electric Charges and Fields
hard

लम्बाई $l$ की दो द्रव्यमानहीन डोरियो द्वारा एक उभयनिष्ठ बिन्दु से दो एकसमान आवेशित गोले लटकाये गये है, जों कि प्रारम्भ में दूरी $d(d$ $ < < l)$ पर अपनें अन्योन्य विकषर्ण के कारण है। दोंनों गोलों से आवेश एक स्थिर दर से लीक होना प्रारम्भ करता है। इसके परिणाम स्वरूप आवेश एक दूसरे की ओर $v$ वेग से गति करना प्रारम्भ करते है। तब दोनों के बीच दूरी $x$ के फलन के रूप में

A

$v \propto x$

B

$v \propto {x^{ - \frac{1}{2}}}$

C

$\;v \propto {x^{ - 1}}$

D

$\;v \propto {x^{\frac{1}{2}}}$

(NEET-2016) (AIEEE-2011)

Solution

$\text { From figure, } T \cos \theta=m g………(i)$

$T \sin \theta=\frac{k q^{2}}{x^{2}}………(ii)$

From eqns. $(i)$ and $(ii)$, $tan \theta=\frac{k q^{2}}{x^{2} m g}$

since $\theta$ is small, $\therefore \tan \theta  \approx \sin \theta  = \frac{x}{{2l}}$

$\therefore \quad \frac{x}{2 l}=\frac{k q^{2}}{x^{2} m g} \Rightarrow q^{2}=x^{3} \frac{m g}{2 l k}$ or $q \propto x^{3 / 2}$

$\Rightarrow \frac{d q}{d t} \propto \frac{3}{2} \sqrt{x} \frac{d x}{d t}=\frac{3}{2} \sqrt{x} v$

since, $\frac{d q}{d t}=$ constant

$\therefore v \propto \frac{1}{\sqrt{x}}$

Standard 12
Physics

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