1. Electric Charges and Fields
medium

બે $+\sigma$ પૃષ્ઠ વિજભાર ઘનતા ધરાવતા અનંત સમતલને એક બીજા સાથે $30^{\circ} $ ના ખૂણે મૂકવામાં આવે છે, તો તેમની વચ્ચેના ક્ષેત્રમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું થાય?

A

$\frac{\sigma}{\varepsilon_{0}}\left[\left(1+\frac{\sqrt{3}}{2}\right) \hat{\mathrm{y}}+\frac{\hat{\mathrm{x}}}{2}\right]$

B

$\frac{\sigma}{2 \varepsilon_{0}}\left[\left(1-\frac{\sqrt{3}}{2}\right) \hat{\mathrm{y}}-\frac{\hat{\mathrm{x}}}{2}\right]$

C

$\frac{\sigma}{2 \varepsilon_{0}}\left[(1+\sqrt{3}) \hat{\mathrm{y}}+\frac{\hat{\mathrm{x}}}{2}\right]$

D

$\frac{\sigma}{2 \varepsilon_{0}}\left[(1+\sqrt{3}) \hat{\mathrm{y}}-\frac{\hat{\mathrm{x}}}{2}\right]$

(JEE MAIN-2020)

Solution

Electric field due to each sheet is uniform and equal to $\mathrm{E}=\frac{\sigma}{2 \varepsilon_{0}}$

Now net electric field between plates

$\overrightarrow{\mathrm{E}}_{\mathrm{net}} =\mathrm{E} \cos 60^{\circ}(-\hat{\mathrm{x}})+\left(\mathrm{E}-\mathrm{E} \sin 60^{\circ}\right)(\hat{\mathrm{y}})$

$=\frac{\sigma}{2 \varepsilon_{0}}\left[-\frac{\hat{\mathrm{x}}}{2}+\left(1-\frac{\sqrt{3}}{2}\right) \hat{\mathrm{y}}\right]$

Standard 12
Physics

Similar Questions

દરેક પ્લેટની સપાટીનું ક્ષેત્રફળ $\mathrm{S}$ હોય તેવી બે સમાન વાહક પ્લેટો $\alpha $ અને $\beta $ જડિત કરેલી છે અને તેમના પર અનુક્રમે  $-\mathrm{q}$  અને  $\mathrm{q}$ વિધુતભાર છે. જ્યાં $Q{\rm{ }}\, > \,{\rm{ }}q{\rm{ }}\, > \,{\rm{ }}0.$ એક ત્રીજી પ્લેટ $\gamma $ ને આ બે પ્લેટોની વચ્ચે મૂકવામાં આવે છે તે મુક્ત રીતે ગતિ કરી શકે છે તથા તેના પર $\mathrm{q}$ વિધુતભાર છે જે આકૃતિમાં દર્શાવ્યું છે. ત્રીજી પ્લેટને મુક્ત કરતાં તે $\beta $  પ્લેટ સાથે અથડાય છે. એવું ધારવામાં આવે છે કે અથડામણ સ્થિતિસ્થાપક છે અને $\beta $ અને $\gamma $ પ્લેટો પરના વિધુતભારને વહેંચાવા માટે અથડામણો વચ્ચેનો પૂરતો સમય છે.

$(a)$ અથડામણ પહેલા $\gamma $ પ્લેટ પર લાગતું વિધુતક્ષેત્ર શોધો. 

$(b)$ અથડામણ બાદ $\beta $ અને $\gamma $ પ્લેટો પરના વિધુતભાર શોધો. 

$(c)$ અથડામણ પછી $\gamma $ પ્લેટનો $\mathrm{B}$ પ્લેટથી $\mathrm{d}$ અંતરે હોય ત્યારનો વેગ શોધો.

Start a Free Trial Now

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