$2.0\,\mu C$ નો એક વિદ્યુતભાર $3.0 \times 10^6\,m/s$ ની ઝડપથી ધન $X$-અક્ષની દિશામાં ગતિ કરે છે. અવકાશમાં $\vec B = -0.2\,\hat k\,T$ તીવ્રતાનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તો આ વિદ્યુતભાર પર લાગતું ચુંબકીય બળ $(\vec F_m)$ કેટલું હશે?

એક ધન,સિંગલી આયોનાઇઝ્ડ પરમાણુ જેનો દળ ક્રમાંક $A_M$ છે,તેને $V = 192 \text{ V}$ ના વોલ્ટેજ દ્વારા સ્થિર સ્થિતિમાંથી પ્રવેગિત કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ,તે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $B_0 = 0.1 \hat{k} \text{ T}$ ના ચુંબકીય ક્ષેત્ર ધરાવતા $w$ પહોળાઈના લંબચોરસ વિસ્તારમાં પ્રવેશે છે. આયન અંતે તેના પ્રારંભિક માર્ગની નીચે $x$ અંતરે ડિટેક્ટરને અથડાય છે.
[આપેલ છે: ન્યુટ્રોન/પ્રોટોનનું દળ $= (5/3) \times 10^{-27} \text{ kg}$,ઇલેક્ટ્રોનનો વીજભાર $= 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$.]
નીચેનામાંથી કયો/કયા વિકલ્પ સાચો/સાચા છે?
$(A)$ $H^{+}$ આયન માટે $x$ નું મૂલ્ય $4 \text{ cm}$ છે.
$(B)$ $A_M = 144$ ધરાવતા આયન માટે $x$ નું મૂલ્ય $48 \text{ cm}$ છે.
$(C)$ $1 \leq A_M \leq 196$ ધરાવતા આયનોને શોધવા માટે,ડિટેક્ટરની લઘુત્તમ ઊંચાઈ $(x_1 - x_0)$ $52 \text{ cm}$ છે.
$(D)$ $A_M = 196$ ધરાવતા આયનોને શોધવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્રના વિસ્તારની લઘુત્તમ પહોળાઈ $w$ $28 \text{ cm}$ છે.

$m$ દળ અને $q$ વીજભાર ધરાવતો એક કણ ઉગમબિંદુથી $t = 0$ સમયે $2\hat{i} + 3\hat{j} + 4\hat{k}$ એકમ વેગ સાથે એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B} = 2\hat{i}$ એકમ ધરાવતા વિસ્તારમાં ફેંકવામાં આવે છે. $t = \frac{\pi m}{qB}$ સમય પછી,એક વિદ્યુત ક્ષેત્ર $\vec{E}$ ચાલુ કરવામાં આવે છે જેથી કણ અચળ ઝડપે સીધી રેખામાં ગતિ કરે. $\vec{E}$ શું હોઈ શકે?

સમાન ગતિઊર્જા ધરાવતા પ્રોટોન, ડ્યુટેરોન અને $\alpha$-કણ એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રને લંબરૂપે દાખલ થાય છે. તેમના વર્તુળાકાર પથની ત્રિજ્યાઓનો ગુણોત્તર કેટલો હશે?

$x=0$ અને $x=\frac{3R}{2}$ વચ્ચેના વિસ્તારમાં (આકૃતિમાં વિસ્તાર $2$) એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ કાગળના સમતલને લંબ અંદરની તરફ છે. $+Q$ વિદ્યુતભાર અને $p$ વેગમાન ધરાવતો કણ $x$-અક્ષની દિશામાં વિસ્તાર $1$ માંથી વિસ્તાર $2$ માં બિંદુ $P_1(y=-R)$ પર પ્રવેશ કરે છે. નીચેનામાંથી કયો/કયા વિકલ્પ સાચો/સાચા છે?
$[A]$ $B > \frac{2}{3} \frac{p}{QR}$ માટે,કણ ફરીથી વિસ્તાર $1$ માં પ્રવેશ કરશે.
$[B]$ $B = \frac{8}{13} \frac{p}{QR}$ માટે,કણ $x$-અક્ષ પરના બિંદુ $P_2$ દ્વારા વિસ્તાર $3$ માં પ્રવેશ કરશે.
$[C]$ જ્યારે કણ વિસ્તાર $2$ માં સૌથી લાંબા શક્ય પથ દ્વારા વિસ્તાર $1$ માં ફરીથી પ્રવેશ કરે છે,ત્યારે બિંદુ $P_1$ અને $y$-અક્ષથી સૌથી દૂરના બિંદુ વચ્ચે તેના રેખીય વેગમાનમાં થતા ફેરફારનું મૂલ્ય $p/\sqrt{2}$ છે.
$[D]$ નિશ્ચિત $B$ માટે,સમાન વિદ્યુતભાર $Q$ અને સમાન વેગ $v$ ધરાવતા કણો માટે,બિંદુ $P_1$ અને વિસ્તાર $1$ માં ફરીથી પ્રવેશવાના બિંદુ વચ્ચેનું અંતર કણના દળના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.

$100 eV$ ગતિઊર્જા ધરાવતો એક ઇલેક્ટ્રોન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $10 cm$ ત્રિજ્યાના પથ પર પરિભ્રમણ કરે છે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર $|B|$ નું મૂલ્ય આશરે કેટલું હશે? [ઇલેક્ટ્રોનનું દળ $= 0.5 MeV/c^2$,જ્યાં $c$ એ પ્રકાશનો વેગ છે].