Magnetic Force - Definition of B MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Magnetic Force - Definition of B - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on May 12, 2025

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Latest Magnetic Force - Definition of B MCQ Objective Questions

Magnetic Force - Definition of B Question 1:

समान रूप से वितरित आवेश Q वाली R त्रिज्या की एक वलय को दो समान डोरियों से लटकाए गए एक छड़ पर लगाया गया है। संतुलन में डोरियों में तनाव T0 है। अब एक ऊर्ध्वाधर चुंबकीय क्षेत्र चालू किया जाता है और वलय को नियत कोणीय वेग ω पर घुमाया जाता है। अधिकतम ω जिसके साथ वलय को घुमाया जा सकता है यदि डोरियाँ अधिकतम 3T0/2 तनाव को सहन कर सकती हैं, B और R के समानुपाती ωmax ∝ BαRβ के रूप में पाया जाता है। α - β का मान है:

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Answer (Detailed Solution Below) 1

Magnetic Force - Definition of B Question 1 Detailed Solution

गणना:

प्रारंभ में, छड़-वलय निकाय पर कार्य करने वाले बल भार mg और तनाव 2T0 हैं। संतुलन में, mg = 2T0.

वलय को एक चक्कर पूरा करने में T = 2π/ω समय लगता है, एक धारा i और चुंबकीय आघूर्ण μ स्थापित करता है, जो निम्न द्वारा दिया गया है:

i = Q / T = Qω / (2π),    μ = iA = (1/2) ω Q R2

μ की दिशा दाईं ओर है। पाश पर बलाघूर्ण τ = |μ × B| = (1/2) ω B Q R2 (वामावर्त) है।

इस बलाघूर्ण को संतुलित करने के लिए, डोरियों में तनाव नए मानों T1 और T2 में बदल जाता हैं जैसे कि T1 > T2। संतुलन में, परिणामी बल और चकती के केंद्र के बारे में परिणामी बलाघूर्ण शून्य हैं।

T1 + T2 = mg        (1)

T1(D/2) - T2(D/2) = (1/2) ωBQR2       (2)

(1) और (2) से हमें मिलता है

T1 = T0 + ωBQR2/ (2D) 

⇒ ωmax = (DT0)/ (BQR2)

इस प्रकार तुलना करके हमारे पास α - β = -1 + 2 = 1 है।

Magnetic Force - Definition of B Question 2:

त्रिज्या R वाले एक वृत्ताकार तार के पाश को व्यास के अनुदिश मोड़ा जाता है और चित्र में दिखाए अनुसार आकार दिया जाता है। एक अर्धवृत्ताकार चाप (KNM) x-z तल में स्थित है, जबकि दूसरा अर्धवृत्ताकार चाप (KLM) y-z तल में स्थित है, दोनों का केंद्र मूलबिंदु पर है। प्रत्येक चाप में एक धारा I प्रवाहित होती है जैसा कि दिखाया गया है। यदि y-दिशा में एक समान चुंबकीय क्षेत्र B₀ लगाया जाता है, तो पाश पर कुल बल βiB₀R है। β का मान है:

 

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Answer (Detailed Solution Below) 4

Magnetic Force - Definition of B Question 2 Detailed Solution

गणना:
x-z तल में स्थित अर्धवृत्त KNM के लिए, कोण θ पर एक छोटा अवयव लीजिए। एक धारा अवयव पर बल dF = I × (dl × B) है।

qImage681db1937cce4e6fc9bc810a

चाप पर गणना और समाकलन करने पर, हमें बल F₂ = 2IB₀R î प्राप्त होता है।

y-z तल में स्थित अर्धवृत्त KLM के लिए, फिर से कोण θ पर एक छोटा अवयव लीजिए।

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इसी प्रक्रिया का अनुसरण करते हुए, इस चाप पर कुल बल F₁ = 2IB₀R î है।

पाश पर कुल बल निम्नवत है:

F = F₁ + F₂ = 4IB₀R î

F₁ = F₂ = 2IB₀R î, इसलिए कुल बल F = 4IB₀R î

Magnetic Force - Definition of B Question 3:

एक लंबे, पतले चालक तार पर एकसमान धारा I प्रवाहित हो रही है। द्रव्यमान "M" और आवेश "q" वाला एक कण तार से "a" दूरी पर तार की धारा की दिशा में vo चाल से मुक्त किया जाता है। कण चुंबकीय बल के कारण तार की ओर आकर्षित होता है। जब कण तार से x दूरी पर होता है, तो वह मुड़ जाता है। x का मान है [μ0 निर्वात चुंबकशीलता है]

  1. \(\mathrm{a}\left[1-\frac{\mathrm{mv}}{2 q \mu_{\mathrm{o}} \mathrm{I}}\right]\)
  2. \(\frac{\mathrm{a}}{2}\)
  3. \(\mathrm{a}\left[1-\frac{\mathrm{mv}}{\mathrm{o}} \mathrm{q}_{\mathrm{o}} \mathrm{I}\right]\)
  4. \(a e^{\frac{-4 \pi m v_{0}}{q \mu_{0} I}}\)

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : \(a e^{\frac{-4 \pi m v_{0}}{q \mu_{0} I}}\)

Magnetic Force - Definition of B Question 3 Detailed Solution

गणना:

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A → B

\(\overrightarrow{\mathrm{V}}=-v_{x} \hat{\mathrm{i}}+\mathrm{v}_{\mathrm{y}} \hat{\mathrm{j}}\)

\(\overrightarrow{\mathrm{B}}=\frac{\mu_{0} \mathrm{I}}{2 \pi \mathrm{r}}(-\hat{\mathrm{k}})\)

\(\overrightarrow{\mathrm{F}}=\mathrm{q}(\overrightarrow{\mathrm{v}} \times \overrightarrow{\mathrm{B}})=\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{r}}\left[-\mathrm{v}_{\mathrm{x}} \hat{\mathrm{j}}-\mathrm{v}_{\mathrm{y}} \hat{\mathrm{i}}\right]\)

\(\mathrm{a}_{\mathrm{x}}=-\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \cdot \frac{\mathrm{v}_{\mathrm{y}}}{\mathrm{r}}\)

\(\mathrm{a}_{\mathrm{y}}=-\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \cdot \frac{\mathrm{v}_{\mathrm{x}}}{\mathrm{r}}\)

\(\frac{\mathrm{v}_{\mathrm{x}} \mathrm{dv}_{\mathrm{x}}}{\mathrm{dr}}=-\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \frac{\mathrm{v}_{\mathrm{y}}}{\mathrm{r}}\)

\(\frac{\mathrm{v}_{\mathrm{x}} \mathrm{dv}_{\mathrm{x}}}{\mathrm{v}_{\mathrm{y}}}=-\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \frac{\mathrm{dr}}{\mathrm{r}}\)

\(\int_{0}^{\mathrm{v}_{0}} \frac{\mathrm{v}_{\mathrm{x}} \mathrm{dv}_{\mathrm{x}}}{\sqrt{\mathrm{v}_{0}^{2}-\mathrm{v}_{\mathrm{x}}^{2}}}=-\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \int_{\mathrm{a}}^{\mathrm{x}_{1}} \frac{\mathrm{dr}}{\mathrm{r}}\)

मान लीजिए, z2 = v02 - vx2

2zdz = -2vx dvx

zdz = - vx dvx

\(\frac{\mathrm{v}_{\mathrm{x}} \mathrm{dv}_{\mathrm{x}}}{\sqrt{\mathrm{v}_{0}^{2}-\mathrm{v}_{\mathrm{x}}^{2}}}=\frac{-\mathrm{zdz}}{\mathrm{z}}=-\mathrm{dz}\)

तब समाकल बन जाता है

\(-\int_{\mathrm{v}_{0}}^{0} \mathrm{dz}=-\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \ln \frac{\mathrm{x}_{1}}{\mathrm{a}}\)

\(\mathrm{v}_{0}=-\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \ln \frac{\mathrm{x}_{1}}{\mathrm{a}}\)

\(\mathrm{X}_{1}=\mathrm{a} \mathrm{e}^{-\frac{2 \pi \mathrm{mv}_{0}}{\mu_{0} \mathrm{Iq}}} \ldots \ldots .(1)\)

B → C के लिए

\(\overrightarrow{\mathrm{v}}=-v_{x} \hat{\mathrm{i}}-v_{y} \hat{\mathrm{j}}\)

\(\overrightarrow{\mathrm{B}}=\frac{\mu_{0} \mathrm{I}}{2 \pi \mathrm{r}}(-\hat{\mathrm{k}})\)

\(\overrightarrow{\mathrm{F}}=\mathrm{q}(\overrightarrow{\mathrm{v}} \times \overrightarrow{\mathrm{B}})=\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{r}}\left(-\mathrm{v}_{\mathrm{x}} \hat{\mathrm{j}}+\mathrm{v}_{\mathrm{y}} \hat{\mathrm{i}}\right)\)

\(\mathrm{a}_{\mathrm{x}}=+\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \frac{\mathrm{v}_{\mathrm{y}}}{\mathrm{r}} \quad \mathrm{a}_{\mathrm{y}}=-\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \cdot \frac{\mathrm{v}_{\mathrm{x}}}{\mathrm{r}}\)

\(\frac{\mathrm{v}_{\mathrm{x}} \mathrm{dv}_{\mathrm{x}}}{\mathrm{dr}}=\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \frac{\mathrm{v}_{\mathrm{y}}}{\mathrm{r}}\)

\(\int_{v_{0}}^{0} \frac{v_{x} \mathrm{dv}_{x}}{\sqrt{v_{0}^{2}-v_{x}^{2}}}=\frac{\mu_{0} I \mathrm{Iq}}{2 \pi m} \int_{x_{1}}^{\mathrm{x}} \frac{\mathrm{dr}}{\mathrm{r}}\)

\(\frac{\mu_{0} \mathrm{Iq}}{2 \pi \mathrm{~m}} \ln \frac{\mathrm{x}}{\mathrm{x}_{1}}=-\int_{0}^{\mathrm{v}_{0}} \mathrm{~d} \mathrm{z}=-\mathrm{v}_{0}\)

\(X=X_{1} e^{-\frac{2 \pi m v_{0}}{\mu_{0} \mathrm{Iq}}} \ldots \ldots(2)\)

समीकरण 1 और 2 से

\(X=a e^{-\frac{4 \pi m v_{0}}{\mu_{0} \mathrm{Iq}}}\)

Magnetic Force - Definition of B Question 4:

l भुजा वाले एक छोटे वर्गाकार तार के लूप को L (L>>l) भुजा वाले एक बड़े वर्गाकार तार के लूप के अंदर रखा गया है। दोनों लूप समतलीय हैं और उनके केंद्र बिंदु O पर संपाती हैं जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। प्रणाली का अन्योन्य प्रेरकत्व है:

F1 Priyas Physics  20 09 2024 D20

  1. \(\frac{2 \sqrt{2} \mu_0 L^2}{\pi I}\)
  2. \(\frac{\mu_0 I^2}{2 \sqrt{2} \pi L}\)
  3. \(\frac{2 \sqrt{2} \mu_0 I^2}{\pi L}\)
  4. \(\frac{\mu_0 L^2}{2 \sqrt{2} \pi I}\)
  5. \(\frac{\mu_0 L}{2 \sqrt{2} \pi I}\)

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : \(\frac{2 \sqrt{2} \mu_0 I^2}{\pi L}\)

Magnetic Force - Definition of B Question 4 Detailed Solution

अवधारणा:

  • अन्योन्य प्रेरकत्व एक परिपथ की क्षमता का माप है जो धारा में परिवर्तन के माध्यम से दूसरे परिपथ में एक विद्युत वाहक बल (EMF) प्रेरित करता है।
  • अन्योन्य प्रेरकत्व का SI मात्रक हेनरी (H) है।
  • चुंबकीय फ्लक्स (Φ) किसी दिए गए क्षेत्र से गुजरने वाले कुल चुंबकीय क्षेत्र का योग है।
  • चुंबकीय फ्लक्स का SI मात्रक वेबर (Wb) है।
  • दो लूपों के बीच अन्योन्य प्रेरकत्व M इस प्रकार दिया गया है: M = (N₂Φ₂) / I₁,

जहां Φ₂ = पहले लूप में I₁ धारा के कारण दूसरे लूप से गुजरने वाला चुंबकीय फ्लक्स है।

  • जब किसी तार के लूप से I धारा प्रवाहित होती है, तो यह लूप से कुछ दूरी पर एक चुंबकीय क्षेत्र B उत्पन्न करता है, और L भुजा वाले एक वर्गाकार लूप के केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति इस प्रकार दी गई है:
  • B = (μ₀I) / (2L),

जहां μ₀ = मुक्त स्थान की पारगम्यता है।

गणना:

यहां,
छोटे लूप की भुजा = l
बड़े लूप की भुजा = L
बड़े लूप में धारा = i
मुक्त स्थान की पारगम्यता = μ₀

हम जानते हैं, ϕ = Mi

\(\phi \simeq\left[4 \times \frac{\mu_0 i}{4 \pi(L / 2)}\left[\sin 45^{\circ}+\sin 45^{\circ}\right]\right] \times \text { क्षेत्रफल }\)

= \(\frac{2 \sqrt{2} \mu_0 i}{\pi L} \times I^2\)

\(M=\frac{\phi}{i}=\frac{2 \sqrt{2} \mu_0 I^2}{\pi L}\)

प्रणाली का अन्योन्य प्रेरकत्व M = \(\frac{2 \sqrt{2} \mu_0 I^2}{\pi L}\) है

∴ सही विकल्प 3 है

Magnetic Force - Definition of B Question 5:

एक प्रोटॉन, एक ड्यूटेरॉन और एक α कण एक समान चुंबकीय क्षेत्र में समान संवेग से गति कर रहे हैं। उन पर कार्यरत चुंबकीय बलों का अनुपात _______ है और उनकी गति का अनुपात ______ है।

  1. 2 ∶ 1 1 और 4 2 1
  2. 1 2 4 और 2 1 1
  3. 1 2 4 और 1 1 2
  4. 4 2 1 और 2 1 1

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 2 ∶ 1 1 और 4 2 1

Magnetic Force - Definition of B Question 5 Detailed Solution

अवधारणा:

  • आवेशित कण पर चुंबकीय बल:
    • एक समान चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान आवेशित कण पर कार्यरत चुंबकीय बल का सूत्र है:

F = qvB

  • किसी कण का संवेग दिया जाता है:

p = mv

गणना:

सभी कणों के लिए संवेग समान है।

वेग अनुपात:

⇒ vp: vd: vα = \(\frac{1}{m_p}: \frac{1}{2m_p}: \frac{1}{4m_p} = 4: 2: 1\)

चुंबकीय बल अनुपात:

⇒ F ∝ qv

इस प्रकार, प्रोटॉन, ड्यूटेरॉन और α-कण के लिए:

⇒ Fp: Fd: Fα = evp: evd: 2evα

⇒ Fp: Fd: Fα = \(e.4: e.2: 2e.1 = 4: 2: 2 = 2: 1: 1\)

चुंबकीय बलों का अनुपात 2 : 1 : 1 है और उनकी गति का अनुपात 4 : 2 : 1 है।

Top Magnetic Force - Definition of B MCQ Objective Questions

क्रमशः चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र 'B ’और 'E’ की उपस्थिति में वेग 'v’ के साथ चलने वाले एक आवेश 'q’ पर कुल बल को ___________ बल कहा जाता है।

  1. एम्पीयर का
  2. बायो सेवर्ट
  3. लोरेंत्ज़
  4. किरचोफ़ का

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : लोरेंत्ज़

Magnetic Force - Definition of B Question 6 Detailed Solution

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अवधारणा:

  • लोरेंत्ज़ बल : विद्युत आवेश q पर एक चुंबकीय क्षेत्र B और विद्युत क्षेत्र E में वेग v के साथ घूमने वाले मूलभूत बल को चुंबकीय लोरेंट्ज़ बल कहा जाता है।

F1 J.K Madhu 13.05.20 D10

लोरेंत्ज़ बल विद्युत बल \(q\vec E\) और चुंबकीय बल \(q\left( {\vec v \times \vec B} \right)\) का संयोजन है।

इस प्रकार लोरेंत्ज़ बल निम्न द्वारा दिया गया है:

\(F = q\left[ {\vec E + \left( {\vec v \times \vec B} \right)} \right]\)

जहाँ q एक आवेश है, v = कण का वेग, B = चुंबकीय क्षेत्र और E विद्युत क्षेत्र है।

व्याख्या:

  • चुंबकीय क्षेत्र को खोजने के लिए एम्पीयर के नियम का उपयोग किया जाता है।
  • बायोट सैवर्ट नियम एक धारा तत्व के कारण चुंबकीय क्षेत्र को खोजने के लिए मूलभूत नियम है।
  • क्रमशः चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र 'B ’और 'E’ की उपस्थिति में वेग 'v’ के साथ चलने वाले एक आवेश 'q’ पर कुल बल को लोरेंत्ज़ बल कहा जाता है। तो विकल्प 3 सही है।
  • विद्युत परिपथ में धारा खोजने के लिए किरचोफ़ के नियम का उपयोग किया जाता है।

1 A की धारा को ले जानेवाले, भुजाओं 15 cm और 10 cm का आयताकार लूप उस 2 A की धारा को ले जानेवाले लंबे सीधे तार के समानांतर इसकी लंबी भुजा के साथ रखा जाता है, जो 2 cm की दूरी पर रखा जाता है। लूप द्वारा कुल बल की अनुभति _______ होती है।

  1. लंबी भुजा की ओर 25 × 10-7 N
  2. लंबी भुजा से दूर 25 × 10-7 N
  3. लंबी भुजा की ओर 30 × 10-7 N
  4. लंबी भुजा से दूर 30 × 10-7 N

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : लंबी भुजा की ओर 25 × 10-7 N

Magnetic Force - Definition of B Question 7 Detailed Solution

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संकल्पना:

एक बहुत लंबे सीधे तार में स्थिर प्रवाह द्वारा चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। चुंबकीय क्षेत्र का निम्न परिमाण है

\(B = \frac{{{\mu _0}I}}{{2\pi R}}\)

  • धाराओं को ले जाने वाले समानांतर तार एक दूसरे पर बल लगायेंगे।
  • प्रत्येक तार एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन करता है, जो दूसरे तार को प्रभावित करता है।
  • जब दोनों तारों में धाराएँ एक ही दिशा में बहती हैं, तब बल आकर्षित होता है।
  • जब धाराएं विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होती हैं, तो बल प्रतिकर्षित होता है।

तारों पर लगाया गया बल निम्न द्वारा दिया जा सकता है:

\(F= \frac{{{\mu _0}}}{{2\pi }}\frac{{{I_1}{I_2}}}{{{r_1}}} \times Length\;of\;wire\)

गणना:

दिया गया है

r1 = 2 cm, r2 = 10 + 2 = 12 cm, I1 = 2A, I2 = 1A

5b7836d1e2004a105c4bc6bd

 

AB पर बल (F1) = \(\frac{{{\mu _0}}}{{2\pi }}\frac{{{I_1}{I_2}}}{{{r_1}}} \times Length\;of\;AB\) (दिशा XY की ओर है)

\({F_1} = \frac{{4\pi \times {{10}^{ - 7}}}}{{2\pi }} \times \frac{{2 \times 1}}{{2 \times {{10}^{ - 2}}}} \times 0.15 = 2 \times {10^{ - 7}} \times {10^2} \times 0.15 = 30 \times {10^{ - 7}}\;N\)

CD पर बल (F2) = \(\frac{{{\mu _0}}}{{2\pi }}\frac{{{I_1}{I_2}}}{{{r_2}}} \times Length\;of\;CD\) (दिशा XY से दूर हैं)

\({F_2} = \frac{{4\pi \times {{10}^{ - 7}}}}{{2\pi }} \times \frac{{2 \times 1}}{{12 \times {{10}^{ - 2}}}} \times 0.15 = 5 \times {10^{ - 7}}\;N\)

लूप पर कुल बल = F1 - F2 = (30 – 5) × 10-7 N = 25 × 10-7

एक चुंबकीय क्षेत्र में एक आवेश किसी बल का अनुभव नहीं करता है, तो निम्नलिखित में से कौन सा संभव नहीं है?

  1. आवेश विरामावस्था में है। 
  2. आवेश की गति एक शून्येतर चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत है। 
  3. आवेश की गति एक शून्येतर चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर है। 
  4. आवेश की गति एक शून्य चुंबकीय क्षेत्र के लिए समानांतर है। 

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : आवेश की गति एक शून्येतर चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत है। 

Magnetic Force - Definition of B Question 8 Detailed Solution

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अवधारणा

लोरेंत्ज़ बल:

  • इसे एक विद्युत क्षेत्र E और चुंबकीय क्षेत्र B के माध्यम से वेग v के साथ चलते हुए एक आवेशित कण q पर लगाए गए बल के रूप में परिभाषित किया गया है
  • आवेशित कण पर संपूर्ण विद्युतचुम्बकीय बल को लोरेंत्ज़ बल कहा जाता है और इसके द्वारा दिया जाता है

​⇒ FL = qE + qvBsinθ 

  • एक आवेशित कण एक बल का अनुभव करता है जब यह एक चुंबकीय क्षेत्र में चलता है।

⇒ F = qvBsinθ

जहां, F = चुंबकीय क्षेत्र के कारण बल, q = आवेश का परिमाण, v = आवेश का वेग, B = चुंबकीय क्षेत्र और θ = v और B के बीच का कोण

स्पष्टीकरण:

  • एक आवेशित कण एक बल का अनुभव करता है जब यह एक चुंबकीय क्षेत्र में चलता है।

⇒ F = qvBsinθ ----- (1)

जब आवेश चुंबकीय क्षेत्र में विरामावस्था पर होता है,

⇒ v = 0 m/s

\(⇒ F=q\times0\times Bsinθ\)

\(⇒ F=0\)

  • एक आवेश किसी भी बल का अनुभव नहीं करेगा जब आवेश की गति एक गैर-शून्य चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर होती है ,

⇒ θ = 0

\(⇒ F=q\times v\times B sin0\)

\(⇒ F=0\)

  • एक आवेश किसी भी बल का अनुभव नहीं करेगा जब आवेश की गति एक गैर-शून्य चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत हो ,

⇒ θ = 90°

\(⇒ F=q\times v\times B sin90\)

\(⇒ F=qvB\)

  • एक आवेश बल का अनुभव करेगा। इसलिए, विकल्प 2 सही है।

आवेश 'q' ले जाने वाले और एकसमान चुंबकीय क्षेत्र 'B' के लंबवत वेग 'v' के साथ घूमनेवाले एक कण पर बल _________ द्वारा दिया जाता है।

  1. q2v / B
  2. qvB
  3. v2B / q
  4. qv / B

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : qvB

Magnetic Force - Definition of B Question 9 Detailed Solution

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अवधारणा:

  • चुंबकीय क्षेत्र से गुजरते समय आवेशित कण एक बल का अनुभव करता है।
  • यह बल वेग और चुंबकीय क्षेत्र के सदिश गुणनफल और आवेश का गुणनफल है।

\(F = q (\vec{v}\times \vec{B})\)

जहां q कण पर आवेश है, v लंबवत वेग है और B चुंबकीय क्षेत्र है ।

व्याख्या:

ऊपर दिए गए स्पष्टीकरण से, हम देख सकते हैं कि चुंबकीय बल वेग, आवेश और चुंबकीय क्षेत्र के समानुपाती होता है

अर्थात F = qvB 

अतिरिक्त बिंदु:

  • बल-वेग और चुंबकीय क्षेत्र की दिशा दाहिने हस्त के नियम द्वारा दी गई है
  • दाहिने हस्त नियम द्वारा: गतिमान आवेश पर बल की दिशा दाएं हस्त नियम 1 (RHR-1) द्वारा दी जाती है: दाहिने हाथ के अंगूठे को v की दिशा में इंगित करें, उंगलियां B की दिशा में, और F की दिशा हथेली के बिंदुओं के लंबवत होंगी।
  • यह बल हमेशा वेग v और चुंबकीय क्षेत्र B द्वारा गठित तल के लिए लंबवत है।

F1 J.K Madhu 10.07.20 D6

निम्नलिखित कथनों पर विचार करें। एक चुंबकीय क्षेत्र-

I. आवेशित कण पर कभी बल नहीं लगाता है।

II. आवेशित कण पर सदैव बल लगता है।

III. यदि यह बल की चुंबकीय रेखाओं के आर-पार घूम रहा है, तो एक आवेशित कण पर बल लगाता है।

IV. यदि यह बल की चुंबकीय रेखाओं के अनुदिश गति कर रहा है, तो एक आवेशित कण पर बल लगाता है।

ऊपर दिए गए कथनों में से कौन - सा / से सही कथन हैं?

  1. केवल III
  2. केवल IV 
  3. I और II
  4. I, II, III और IV

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : केवल III

Magnetic Force - Definition of B Question 10 Detailed Solution

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अवधारणा:

  • जब एक आवेशित कण एक चुंबकीय क्षेत्र में गति कर रहा होता है, तब आवेश पर लगने वाला बल F = qvB sinθ होता है, जहाँ, F = बल, q = कण का आवेश, v = वेग, B = चुंबकीय क्षेत्र, θ = कोण वेग और चुंबकीय क्षेत्र के बीच।

F2 Madhuri Defence 23.12.2022 D11

\(\bar F_B=q(\bar V \times \bar B)\)

\(|\bar F| = qvB sinθ\)

व्याख्या:

आवेशित कण पर लगने वाला बल निम्न द्वारा दिया जाता है,

F = qvB sinθ

उपरोक्त व्यंजक से, हम निम्नलिखित कथन का निष्कर्ष निकाल सकते हैं:

  • चुंबकीय क्षेत्र सदैव आवेशित कण पर कोई बल नहीं लगाता है।
  • चुंबकीय क्षेत्र किसी विशेष स्थिति में कण पर बल लगाता है।
  • जब आवेशित कण चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में गतिमान होता है, तब बल शून्य होता है।
  • चुंबकीय क्षेत्र एक आवेशित कण पर एक बल लगाता है, यदि वह बल की चुंबकीय रेखाओं के पार जा रहा हो। 

एक चुंबकीय क्षेत्र एक ____________ के साथ अन्योन्य क्रिया नहीं करता है।

  1. गतिमान विद्युत आवेश
  2. गतिमान स्थायी चुंबक
  3. स्थिर विद्युत आवेश
  4. स्थिर स्थायी चुंबक

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : स्थिर विद्युत आवेश

Magnetic Force - Definition of B Question 11 Detailed Solution

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सही विकल्प "स्थिर विद्युत आवेश" है

अवधारणा:

  • चुंबकीय क्षेत्र B में वेग v के साथ गति करने वाले आवेशित कणों पर कार्य करने वाला चुंबकीय बल निम्नानुसार दिया जाता है

F = qV × B

  • यह बल चाल को नहीं बदलता है लेकिन आवेशित कण की दिशा बदल देता है।
  • यदि चाल v = 0 है, तो बल शून्य है। इसलिए, यदि दिए गए चुंबकीय क्षेत्र के संबंध में आवेश की गति नहीं है, तो उस पर कोई चुंबकीय बल लागू नहीं किया जाएगा।

Additional Information

  • विद्युतचुम्बकीय प्रेरण की स्थिति में, अगर चुम्बकीय क्षेत्र और धारा-युक्त चालक के बीच सापेक्ष गति होती है, या चुम्बकीय क्षेत्र में कोई परिवर्तन होता है, तो यहाँ धारा प्रेरित होती है।
  • किसी भी स्थिति में, विद्युत आवेश प्रवाह या चुंबकीय क्षेत्र के बीच सापेक्ष परिवर्तन केवल किसी भी संबंधित परिवर्तन का उत्पादन करेगा।

चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान आवेशित कण द्वारा अनुभव किया जाने वाला चुंबकीय बल ____________ पर निर्भर करता है।

  1. आवेश कण के वेग
  2. आवेश कण के आवेश
  3. चुंबकीय क्षेत्र
  4. उपरोक्त सभी

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : उपरोक्त सभी

Magnetic Force - Definition of B Question 12 Detailed Solution

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अवधारणा :

  • चुंबकीय क्षेत्र से गुजरते समय, आवेशित कण एक बल का अनुभव करता है।
  • यह बल वेग और चुंबकीय क्षेत्र के सदिश गुणन के आवेश समय द्वारा दिया जाता है।

\(F = q (\vec{v}\times \vec{B})\)

जहां q कण पर आवेश है, v लंबवत वेग है और B चुंबकीय क्षेत्र है।

व्याख्या:

  • गतिमान आवेशित कण एक चुंबकीय बल का अनुभव करता है।

इस बल द्वारा गणना की जाती है

\(F = q (\vec{v}\times \vec{B})\)

  • तो यह बल कणों के आवेश, कण के वेग और उपस्थित चुंबकीय क्षेत्र पर निर्भर करता है।
  • इसलिए सही उत्तर विकल्प 4 है।

धारा के चुंबकीय प्रभाव की खोज किसने की थी?

  1. फैराडे
  2. मिलिकन
  3. ओर्स्टेड
  4. थॉमसन

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : ओर्स्टेड

Magnetic Force - Definition of B Question 13 Detailed Solution

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अवधारणा :

  • ऑर्स्टेड का प्रयोग: हांस क्रिश्चियन ओर्स्टेड एक डेनिश वैज्ञानिक था जिसने विद्युत धारा और चुंबकत्व के बीच संबंधों की खोज की
    • तार में धारा प्रवाहित होती है जो अपने चारों तरफ चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण करती है। दिशा सूचक को तार अथवा कुंडली के पास लाने पर इसकी सुई हिलने लगती।
    • धारा सुई को हिलाने के लिए आवश्यक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न कर लेती है।

Pratik SBI PO  17 July 2018 25q (2) 69

Pratik SBI PO  17 July 2018 25q (2) 70

व्याख्या:

  • ओर्स्टेड का प्रयोग बताता है कि जब एक विद्युत धारा एक प्रवाहकीय तार से गुजरता है तो तार के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।
  • इस प्रकार धारा के चुंबकीय प्रभाव की खोज ओर्स्टेड ने की थी तो विकल्प 3 सही है।

कण का वेग (2î + 3ĵ) × 106 ms-1 होने पर, आवेश के आवेशित कण - 2 μC पर 2T के चुंबकीय क्षेत्र में y दिशा में कार्य करने वाला चुंबकीय बल _________।

  1. 4 N +z दिशा है
  2. 8 N -y दिशा है 
  3. 8 N +z दिशा में है
  4. 8 N -z दिशा में है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : 8 N -z दिशा में है

Magnetic Force - Definition of B Question 14 Detailed Solution

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संकल्पना:

लोरेंत्ज़ बल समीकरण निम्न द्वारा दिया गया है:

\(\vec F = q\left( {\vec v \times \vec B} \right)\)

जहाँ q कण का आवेश है

v कण का वेग है

B एकसमान चुंबकीय क्षेत्र का फ्लक्स घनत्व है

विश्लेषण :

F2 Shubham 13.1.21 Pallavi D2

दिए गए आवेशित कण पर कार्य करने वाला चुंबकीय बल होगा:

= (-2 × 10-6) [(2î + 3ĵ) 106 × 2ĵ]

= -8 k̂ N

= 8 N ऋणात्मक z-दिशा में है।

क्रमशः चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र 'B ’और 'E’ की उपस्थिति में वेग 'v’ के साथ चलने वाले एक आवेश 'q’ पर कुल बल को _________ बल कहा जाता है।

  1. एम्पीयर का
  2. बायो सेवर्ट
  3. लोरेंत्ज़
  4. किरचोफ़ का
  5. Faraday

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : लोरेंत्ज़

Magnetic Force - Definition of B Question 15 Detailed Solution

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अवधारणा:

  • लोरेंत्ज़ बल : विद्युत आवेश q पर एक चुंबकीय क्षेत्र B और विद्युत क्षेत्र E में वेग v के साथ घूमने वाले मूलभूत बल को चुंबकीय लोरेंट्ज़ बल कहा जाता है।

F1 J.K Madhu 13.05.20 D10

लोरेंत्ज़ बल विद्युत बल \(q\vec E\) और चुंबकीय बल \(q\left( {\vec v \times \vec B} \right)\) का संयोजन है।

इस प्रकार लोरेंत्ज़ बल निम्न द्वारा दिया गया है:

\(F = q\left[ {\vec E + \left( {\vec v \times \vec B} \right)} \right]\)

जहाँ q एक आवेश है, v = कण का वेग, B = चुंबकीय क्षेत्र और E विद्युत क्षेत्र है।

व्याख्या:

  • चुंबकीय क्षेत्र को खोजने के लिए एम्पीयर के नियम का उपयोग किया जाता है।
  • बायोट सैवर्ट नियम एक धारा तत्व के कारण चुंबकीय क्षेत्र को खोजने के लिए मूलभूत नियम है।
  • क्रमशः चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र 'B ’और 'E’ की उपस्थिति में वेग 'v’ के साथ चलने वाले एक आवेश 'q’ पर कुल बल को लोरेंत्ज़ बल कहा जाता है। तो विकल्प 3 सही है।
  • विद्युत परिपथ में धारा खोजने के लिए किरचोफ़ के नियम का उपयोग किया जाता है।
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