ಕೊನೆಯ ವರ್ಷದ NEET ಪ್ರಶ್ನೆ- ಇಲಕ್ಟ್ರಾಸ್ಟೇಟಿಕ್ಸ್ L-4

ಪ್ರಶ್ನೆ: ಇಲಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಡಯಾಪೋಲ್ ಒಂದು ಇಲಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರಭಾವದ ತೀವ್ರತೆ $2 \times 10^5 \mathrm{NC}^{-1}$ ರಷ್ಟು ಕೋನದಲ್ಲಿ $30^{\circ}$ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು $4 \mathrm{~N} \mathrm{~m}$ ಗಾತ್ರದ ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಡಯಾಪೋಲ್ ದೈರ್ಘ್ಯ $2 \mathrm{~cm}$ ಆಗಿದ್ದರೆ, ಡಯಾಪೋಲ್‌ನ ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿರಿ. (NEET-2023)#

A) 6 mC

B) 4 mC

C) 2 mC

D) 8 mC

ಉತ್ತರ: 2 mC#

ವಿವರಣೆ#

ಇಲಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರಭಾವದಲ್ಲಿ ಇಲಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಡಯಾಪೋಲ್ ಅನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವ ಟಾರ್ಕ್ $\tau$ ಫಾರ್ಮುಲಾದ ಅನುಸಾರವಾಗಿ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ: $$ \tau=p E \sin \theta $$ $\mathrm{p}$ ಇಲಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಡಯಾಪೋಲ್ ಮೂಲಕ್ರಮ ಆಗಿದ್ದು, $\mathrm{E}$ ಇಲಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರಭಾವ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು $\theta$ ಡಯಾಪೋಲ್ ಮತ್ತು ಇಲಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರಭಾವಕ್ಕಿಂತ ಕೋನವಾಗಿದೆ. ಇಲಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಡಯಾಪೋಲ್ ಮೂಲಕ್ರಮ p ಅನ್ನು ನೀಡಬಹುದು: $$ p=q d $$ $\mathrm{q}$ ಡಯಾಪೋಲ್‌ನ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು $\mathrm{d}$ ಡಯಾಪೋಲ್ ದೈರ್ಘ್ಯವಾಗಿದೆ.

ನಾವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ:

ಟಾರ್ಕ್ $\tau=4 \mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}$ ಇಲಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರಭಾವ ತೀವ್ರತೆ $\mathrm{E}=2 \times 10^5 \mathrm{NC}^{-1}$ ಕೋನ $\theta=30^{\circ}$ ಡಯಾಪೋಲ್ ದೈರ್ಘ್ಯ $d=2 \mathrm{~cm}=0.02 \mathrm{~m}$

ನಾವು ಡಯಾಪೋಲ್‌ನ ಚಾರ್ಜ್ $q$ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬೇಕು. ಮೊದಲು ಇಲಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಡಯಾಪೋಲ್ ಮೂಲಕ್ರಮ $\mathrm{p}$ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿರಿ: $\tau=p E \sin \theta$ $$ \Rightarrow p=\frac{\tau}{E \sin \theta} $$

ನೀಡಲಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ: $$ p=\frac{4}{\left(2 \times 10^5\right) \sin 30^{\circ}}=\frac{4}{\left(2 \times 10^5\right)(0.5)}=\frac{4}{10^5}=4 \times 10^{-5} \mathrm{C} \mathrm{m} $$

ಇಪ್ಪತ್ತು, ಫಾರ್ಮುಲಾನುಸಾರವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ q ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿರಿ:

$\Rightarrow p=q d$

$q=\frac{p}{d}$

$p$ ಮತ್ತು $d$ ಗಾತ್ರದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ:

$q=\frac{4 \times 10^{-5}}{0.02}=2 \times 10^{-3} \mathrm{C}=2 \mathrm{mC}$

ಆದ್ದರಿಂದ, ಡಯಾಪೋಲ್‌ನ ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಗಾತ್ರ $2 \mathrm{mC}$.