4 × 107 मीटर/सेकण्ड की चाल से चलता हुआ एक प्रोटोन एक चुम्बकीय क्षेत्र में, क्षेत्र की लम्बवत् दिशा में प्रवेश करता है। यदि चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता 2.0 वेबर/मीटर2 हो तो प्रोटोन पर आरोपित बल तथा उसमें उत्पन्न त्वरण ज्ञात कीजिये (m = 1.67×10^-27 kg, e = 1.6×10^-19 कूलॉम)
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4 × 107 मीटर/सेकण्ड की चाल से चलता हुआ एक प्रोटोन एक चुम्बकीय क्षेत्र में, क्षेत्र की लम्बवत् दिशा में प्रवेश करता है। यदि चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता 2.0 वेबर/मीटर2 हो तो प्रोटोन पर आरोपित बल तथा उसमें उत्पन्न त्वरण ज्ञात कीजिये (m = 1.67×10^-27 kg, e = 1.6×10^-19 कूलॉम)
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1.09×10−11 N
यहाँ दिए गए प्रश्नों के हल इस प्रकार हैं:
प्रश्न 3: एक प्रोटॉन पर आरोपित बल तथा उसमें उत्पन्न त्वरण ज्ञात कीजिए।
दिया गया है:
प्रोटॉन की चाल, v=3.4×107 m/s
चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता, B=2.0वेबर/मीटर2=2.0 T
आवेश, q=e=1.6×10−19 C
प्रोटॉन का द्रव्यमान, m=1.67×10−27 kg
क्षेत्र के लंबवत दिशा में प्रवेश करता है, इसलिए θ=90∘
Step 1: प्रोटॉन पर लगने वाले चुंबकीय बल (F) की गणना कीजिए।
चुंबकीय बल का सूत्र है F=qvBsinθ।
F=(1.6×10−19C)×(3.4×107m/s)×(2.0T)×sin(90∘)F=(1.6×3.4×2.0)×10−19+7×1F=10.88×10−12NF=1.088×10−11N
लगने वाला चुंबकीय बल लगभग 1.09×10−11N है।
Step 2: प्रोटॉन में उत्पन्न त्वरण (a) की गणना कीजिए।
न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार F=ma, इसलिए a=mF।
a=1.67×10−27kg1.088×10−11Na=1.671.088×10−11−(−27)a≈0.65149×1016m/s2a≈6.51×1015m/s2
उत्पन्न त्वरण लगभग 6.5×1015m/s2 है।
प्रश्न 4: एक इलेक्ट्रॉन पर लगने वाले चुंबकीय बल का मान ज्ञात कीजिए।
दिया गया है:
इलेक्ट्रॉन का आवेश, q=−e=−1.6×10−19 C
इलेक्ट्रॉन का वेग, v=(2.0×106j^) m/s (धनात्मक Y-अक्ष की दिशा में)
चुंबकीय क्षेत्र, B=(0.3j^+0.4k^) T
Step 1: वेग और चुंबकीय क्षेत्र का सदिश गुणनफल (v×B) ज्ञात कीजिए।
v×B=(2.0×106j^)×(0.3j^+0.4k^)v×B=(2.0×106×0.3)(j^×j^)+(2.0×106×0.4)(j^×k^)
चूंकि j^×j^=0 और j^×k^=i^:
v×B=0+(0.8×106)i^Tm/sv×B=(0.8×106)i^Tm/s
Step 2: इलेक्ट्रॉन पर लगने वाले चुंबकीय बल (F) की गणना कीजिए।
चुंबकीय बल का सूत्र है F=q(v×B)।
F=(−1.6×10−19C)×(0.8×106i^Tm/s)F=(−1.6×0.8)×10−19+6i^NF=−1.28×10−13i^N
इलेक्ट्रॉन पर लगने वाला चुंबकीय बल है: −1.28×10−13i^N
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यहाँ दिए गए प्रश्नों के हल इस प्रकार हैं: प्रश्न 3: एक प्रोटॉन पर आरोपित बल तथा उसमें उत्पन्न त्वरण ज्ञात कीजिए। दिया गया है: प्रोटॉन की चाल, v = 3.4 × 10^7 m/s चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता, B = 2.0 वेबर/मीटर^2 = 2.0 T आवेश, q = e = 1.6 × 10^-19 C प्रोट…
4 × 107 मीटर/सेकण्ड की चाल से चलता हुआ एक प्रोटोन एक चुम्बकीय क्षेत्र में, क्षेत्र की लम्बवत् दिशा में प्रवेश करता है। यदि चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता 2.0 वेबर/मीटर2 हो तो प्रोटोन पर आरोपित बल तथा उसमें उत्पन्न त्वरण ज्ञात कीजिये (m = 1.67×10^-27 kg, e = 1.6×10^-19 कूलॉम)
This physics problem tests your understanding of fundamental physical laws and their applications. The step-by-step solution below breaks down the problem using relevant equations and physical reasoning.
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यहाँ दिए गए प्रश्नों के हल इस प्रकार हैं: प्रश्न 3: एक प्रोटॉन पर आरोपित बल तथा उसमें उत्पन्न त्वरण ज्ञात कीजिए। दिया गया है: प्रोटॉन की चाल, v = 3.4 × 10^7 m/s चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता, B = 2.0 वेबर/मीटर^2 = 2.0 T आवेश, q = e = 1.6 × 10^-19 C प्रोटॉन का द्रव्यमान, m = 1.67 × 10^-27 kg क्षेत्र के लंबवत दिशा में प्रवेश करता है, इसलिए = 90^ Step 1: प्रोटॉन पर लगने वाले चुंबकीय बल (F) की गणना कीजिए। चुंबकीय बल का सूत्र है F = qvB । F = (1.6 × 10^-19 C) × (3.4 × 10^7 m/s) × (2.0 T) × (90^) F = (1.6 × 3.4 × 2.0) × 10^-19+7 × 1 F = 10.88 × 10^-12 N F = 1.088 × 10^-11 N लगने वाला चुंबकीय बल लगभग 1.09 × 10^-11 N है। Step 2: प्रोटॉन में उत्पन्न त्वरण (a) की गणना कीजिए। न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार F = ma, इसलिए a = (F)/(m)। a = 1.088 × 10^-11 N1.67 × 10^-27 kg a = (1.088)/(1.67) × 10^-11 - (-27) a ≈ 0.65149 × 10^16 m/s^2 a ≈ 6.51 × 10^15 m/s^2 उत्पन्न त्वरण लगभग 6.5 × 10^15 m/s^2 है। प्रश्न 4: एक इलेक्ट्रॉन पर लगने वाले चुंबकीय बल का मान ज्ञात कीजिए। दिया गया है: इलेक्ट्रॉन का आवेश, q = -e = -1.6 × 10^-19 C इलेक्ट्रॉन का वेग, v = (2.0 × 10^6 j) m/s (धनात्मक Y-अक्ष की दिशा में) चुंबकीय क्षेत्र, B = (0.3j + 0.4k) T Step 1: वेग और चुंबकीय क्षेत्र का सदिश गुणनफल (v × B) ज्ञात कीजिए। v × B = (2.0 × 10^6 j) × (0.3j + 0.4k) v × B = (2.0 × 10^6 × 0.3)(j × j) + (2.0 × 10^6 × 0.4)(j × k) चूंकि j × j = 0 और j × k = i: v × B = 0 + (0.8 × 10^6) i T m/s v × B = (0.8 × 10^6) i T m/s Step 2: इलेक्ट्रॉन पर लगने वाले चुंबकीय बल (F) की गणना कीजिए। चुंबकीय बल का सूत्र है F = q (v × B)। F = (-1.6 × 10^-19 C) × (0.8 × 10^6 i T m/s) F = (-1.6 × 0.8) × 10^-19+6 i N F = -1.28 × 10^-13 i N इलेक्ट्रॉन पर लगने वाला चुंबकीय बल है: -1.28 × 10^-13 i N अगला प्रश्न भेजें 📸