એક ઇલેક્ટ્રોન $v = v_0 \hat{i}$ વેગ સાથે એક ઘનાકાર વિસ્તારમાં (જેની સપાટીઓ યામ સમતલોને સમાંતર છે) પ્રવેશ કરે છે,જેમાં સમાન વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો હાજર છે. ઇલેક્ટ્રોનની કક્ષા $xy$-સમતલને સમાંતર સમતલમાં સર્પાકાર (spiral) ગતિ કરતી જોવા મળે છે. આ માટે જવાબદાર $\vec{E}$ અને $\vec{B}$ ક્ષેત્રોની ગોઠવણી સૂચવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ઇલેક્ટ્રોન $\vec{v} = v_0 \hat{i}$ વેગ સાથે વિસ્તારમાં પ્રવેશ કરે છે.
$xy$-સમતલને સમાંતર સમતલમાં સર્પાકાર ગતિ મેળવવા માટે,ચુંબકીય બળ $xy$-સમતલમાં વર્તુળાકાર ગતિ માટે કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડવું જોઈએ. આ માટે $z$-અક્ષની દિશામાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B} = B_0 \hat{k}$ હોવું જરૂરી છે.
ચુંબકીય બળ $\vec{F}_m = -e(\vec{v} \times \vec{B}) = -e(v_0 \hat{i} \times B_0 \hat{k}) = e v_0 B_0 \hat{j}$ થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોન સર્પાકાર ગતિ કરે તે માટે તેની ઝડપ બદલાવી જોઈએ,જે વિદ્યુત ક્ષેત્ર $\vec{E}$ દ્વારા થાય છે. ઇલેક્ટ્રોન $xy$-સમતલમાં ગતિ કરતું હોવાથી અને સર્પાકાર વિસ્તરતો હોવાથી,$xy$-સમતલમાં વિદ્યુત ક્ષેત્રનો ઘટક જરૂરી છે. ખાસ કરીને,$\vec{E} = E_0 \hat{i}$ જેટલું વિદ્યુત ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રોનને પ્રવેગિત કરશે,જેથી તેની ઝડપ $v$ વધશે અને પરિણામે વર્તુળાકાર પથની ત્રિજ્યા $r = \frac{mv}{eB}$ વધશે,જે સર્પાકાર ગતિમાં પરિણમશે.

Explore More

Similar Questions

એક $\alpha$-કણ $1.2\,Wb/m^2$ ના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં $2.6 \times 10^7\,m/s$ ની ઝડપ સાથે $0.45\,m$ ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર પથ પર ગતિ કરે છે. $\alpha$-કણનો પરિભ્રમણ સમયગાળો કેટલો હશે?

બે અનંત લંબાઈના સીધા તાર $A$ અને $B$, જે દરેકમાંથી $I$ જેટલો વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે, તેમને અનુક્રમે $x$ અને $y$-અક્ષ પર મૂકવામાં આવ્યા છે. તાર $A$ અને $B$ માં વિદ્યુતપ્રવાહ અનુક્રમે $-\hat{i}$ અને $\hat{j}$ દિશામાં વહે છે. $r = d(\hat{i} + \hat{j})$ સ્થાન પરથી $v = v\hat{i}$ વેગથી ગતિ કરતા $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા કણ પર લાગતું બળ કેટલું હશે?

નીચે બે વિધાનો આપેલા છે: એકને વિધાન $(A)$ તરીકે અને બીજાને કારણ $(R)$ તરીકે લેબલ કરવામાં આવ્યું છે.
વિધાન $(A)$: સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં,ગતિ કરતા વિદ્યુતભારિત કણ માટે ઝડપ અને ઉર્જા સમાન રહે છે.
કારણ $(R)$: ગતિ કરતા વિદ્યુતભારિત કણ પર તેની ગતિની દિશાને લંબ ચુંબકીય બળ લાગે છે.

જ્યારે કોઈ વિદ્યુતભારિત કણ સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રને લંબ ગતિ કરે છે,ત્યારે . . . . . . .

કણ $Y$ પરનો વીજભાર કણ $X$ પરના વીજભાર કરતા બમણો છે. આ બંને કણો $X$ અને $Y$,સમાન વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવત દ્વારા પ્રવેગિત થયા પછી,સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રના વિસ્તારમાં પ્રવેશ કરે છે અને અનુક્રમે $R_1$ અને $R_2$ ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર પથ પર ગતિ કરે છે. $X$ ના દળ અને $Y$ ના દળનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

Difficult
View Solution

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo