$m$ દળ ધરાવતો પ્રોટોન $v$ ઝડપથી ($v << c$, જ્યાં $c$ એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશનો વેગ છે) ગતિ કરે છે અને સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $T$ સમયમાં વર્તુળાકાર કક્ષા પૂર્ણ કરે છે. જો પ્રોટોનની ઝડપ વધારીને $\sqrt{2}v$ કરવામાં આવે, તો વર્તુળાકાર કક્ષા પૂર્ણ કરવા માટે કેટલો સમય લાગશે?

નીચે બે વિધાનો આપેલા છે: એકને વિધાન $A$ અને બીજાને કારણ $R$ તરીકે લેબલ કરવામાં આવ્યું છે.
વિધાન $A$: જો ઓક્સિજન આયન $(O^{-2})$ અને હાઇડ્રોજન આયન $(H^{+})$ સમાન વેગમાન સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રને લંબ રૂપે પ્રવેશ કરે,તો $O^{-2}$ આયનનો માર્ગ $H^{+}$ કરતા ઓછી વક્રતા ધરાવે છે.
કારણ $R$: ઇલેક્ટ્રોન જેટલા જ રેખીય વેગમાન ધરાવતો પ્રોટોન જ્યારે સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં લંબ રૂપે પ્રવેશ કરે ત્યારે તે નાના વક્રતા ત્રિજ્યાનો માર્ગ બનાવે છે.
ઉપરોક્ત વિધાનના પ્રકાશમાં,નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો.

એક ચેમ્બરમાં $6.5 \; G$ $(1 \; G = 10^{-4} \; T)$ નું સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર જાળવવામાં આવે છે. એક ઇલેક્ટ્રોનને $4.8 \times 10^{6} \; m s^{-1}$ ની ઝડપથી ક્ષેત્રને લંબ રૂપે દાખલ કરવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોનની વર્તુળાકાર કક્ષાની ત્રિજ્યા $4.2 \; cm$ છે. ઇલેક્ટ્રોનની તેની વર્તુળાકાર કક્ષામાં પરિભ્રમણની આવૃત્તિ મેળવો. શું આ જવાબ ઇલેક્ટ્રોનની ઝડપ પર આધાર રાખે છે? સમજાવો. $(e = 1.6 \times 10^{-19} \; C, m_{e} = 9.1 \times 10^{-31} \; kg)$

પ્રોટોનનો એક બીમ $0.314 \ T$ ના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $4 \times 10^5 \ ms^{-1}$ ના વેગ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા સાથે $60^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવતી દિશામાં પ્રવેશ કરે છે. બીમનો માર્ગ કેવો હશે? (પ્રોટોનનું દળ $= 1.6 \times 10^{-27} \ kg$)

$xy$-સમતલમાં, $y > 0$ વિસ્તારમાં સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B_1 \hat{k}$ છે અને $y < 0$ વિસ્તારમાં બીજું સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B_2 \hat{k}$ છે. એક ધન વીજભારિત કણને ઉગમબિંદુથી ધન $y$-અક્ષની દિશામાં $v_0 = \pi \text{ m s}^{-1}$ ની ઝડપ સાથે $t = 0$ સમયે ફેંકવામાં આવે છે, જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. આ પ્રશ્નમાં ગુરુત્વાકર્ષણને અવગણો. ધારો કે $t = T$ એ સમય છે જ્યારે કણ પ્રથમ વખત $x$-અક્ષને નીચેથી ઓળંગે છે. જો $B_2 = 4 B_1$ હોય, તો $T$ સમયગાળામાં $x$-અક્ષ પર કણની સરેરાશ ઝડપ $\text{m s}^{-1}$ માં કેટલી હશે?

એક ઇલેક્ટ્રોન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પ્રવેશ કરે છે જેની દિશા ઇલેક્ટ્રોનના વેગને લંબ છે. તો