5.Magnetism and Matter
hard

दो चुम्बकीय द्विध्रुवों $X$ तथा $Y$ को चित्रानुसार $d$ दूरी पर, उनके अक्षों को परस्पर लम्बवत् करके, रखा है। $Y$ का द्विध्रुव आघूर्ण $X$ का दो गुना है। $q$ आवेश का एक कण इन दोनों के ठीक मध्य बिंदु $P$ से क्षैतिज रेखा से $\theta=45^{\circ}$ के कोण पर, चित्रानुसार, गुजरता है। इस क्षण पर कण पर एक लगे बल का परिमाण क्या होगा ?

(दिया है : $d$ द्विध्रुव के आकार (dimensions) से अत्यधिक बड़ा है)

A

$\left( {\frac{{{\mu _0}}}{{4\pi }}} \right)\frac{M}{{{{\left( {d/2} \right)}^3}}} \times {q^\upsilon }$

B

$0$

C

$\left( {\frac{{{\mu _0}}}{{4\pi }}} \right)\frac{2M}{{{{\left( {d/2} \right)}^3}}} \times {q^\upsilon }$

D

$\sqrt 2 \left( {\frac{{{\mu _0}}}{{4\pi }}} \right)\frac{M}{{{{\left( {d/2} \right)}^3}}} \times {q^\upsilon }$

(JEE MAIN-2019)

Solution

$B_{1}=2\left(\frac{\mu_{0}}{4 \pi}\right) \frac{M}{(d / 2)^{3}} ; B_{2}=\left(\frac{\mu_{0}}{4 \pi}\right) \frac{2 M}{(d / 2)^{3}}$

$B_{1}=B_{2}$

$\Rightarrow $ $B_{net}$ is at $45^{\circ}\left(\theta=45^{\circ}\right)$

Velocity of charge and $B_{net}$ are parallel so by

$\overrightarrow{\mathrm{F}}=q(\overrightarrow{\mathrm{b}} \times \overrightarrow{\mathrm{B}})$ force on charge particle is Zero.

Standard 12
Physics

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