पीवाईक्यू एनईईटी- गतिमान आवेश और चुंबकत्व एल-10

एक वर्गाकार धारावाही लूप को एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में लटकाया गया है जो लूप के तल में कार्य कर रहा है। यदि लूप की एक भुजा पर बल F है, तो लूप की शेष तीन भुजाओं पर कुल बल है#

A) $3 \vec{F}$

B) $-\vec{F}$

C) $-3 \vec{F}$

D) $\vec{F}$

उत्तर: (B) $-\vec{F}$#

हल:#

जब एक धारावाही लूप को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो कुंडली पर एक बलाघूर्ण लगता है जो $\tau=N B i A \sin \theta$ द्वारा दिया जाता है। बलाघूर्ण अधिकतम होता है जब $\theta=$ $90^{\circ}$, अर्थात, कुंडली का तल क्षेत्र के समानांतर होता है $\tau_{\max }=N B i A$

कुंडली पर कार्यरत बल $\overrightarrow{F_1}$ और $\overrightarrow{F_2}$ परिमाण में बराबर और दिशा में विपरीत होते हैं। चूंकि बल $\overrightarrow{F_1}$ और $\overrightarrow{F_2}$ की क्रिया रेखा समान होती है, इसलिए कुंडली पर उनका परिणामी प्रभाव शून्य होता है। दो बल $\overrightarrow{F_3}$ और $\vec{F}_4$ परिमाण में बराबर और दिशा में विपरीत होते हैं। चूंकि दोनों बलों की क्रिया रेखाएँ भिन्न होती हैं, वे एक बलाघूर्ण का निर्माण करते हैं। इस प्रकार, यदि लूप के एक चाप पर बल $\vec{F}$ है, तो लूप की शेष तीन भुजाओं पर कुल बल -3F है।