$100 \; V$ ના પોટેન્શિયલ પર તેના કલેક્ટર સાથેની એક ઇલેક્ટ્રોન ગન ઓછા દબાણ $(\sim 10^{-2} \; mm$ of $Hg)$ વાળા હાઇડ્રોજન વાયુ ધરાવતા ગોળાકાર બલ્બમાં ઇલેક્ટ્રોન છોડે છે. $2.83 \times 10^{-4} \; T$ નું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રોનના માર્ગને $12.0 \; cm$ ત્રિજ્યાની વર્તુળાકાર કક્ષામાં વાળે છે. (આ માર્ગ જોઈ શકાય છે કારણ કે માર્ગમાં રહેલા વાયુના આયનો ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષીને બીમને કેન્દ્રિત કરે છે અને ઇલેક્ટ્રોન કેપ્ચર દ્વારા પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે છે; આ પદ્ધતિને 'ફાઇન બીમ ટ્યુબ' પદ્ધતિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.) આપેલ ડેટા પરથી $e/m$ શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) એનોડનું પોટેન્શિયલ,$V = 100 \; V$
ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા અનુભવાતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર,$B = 2.83 \times 10^{-4} \; T$
વર્તુળાકાર કક્ષાની ત્રિજ્યા,$r = 12.0 \; cm = 12.0 \times 10^{-2} \; m$
દરેક ઇલેક્ટ્રોનનું દળ $= m$,દરેક ઇલેક્ટ્રોન પરનો વીજભાર $= e$,દરેક ઇલેક્ટ્રોનનો વેગ $= v$
દરેક ઇલેક્ટ્રોનની ઉર્જા તેની ગતિ ઉર્જા જેટલી હોય છે,એટલે કે,
$\frac{1}{2} m v^{2} = e V$
$v^{2} = \frac{2 e V}{m} \dots (i)$
ચુંબકીય ક્ષેત્ર વર્તુળાકાર ગતિ માટે જરૂરી કેન્દ્રગામી બળ પૂરું પાડે છે:
$\frac{m v^{2}}{r} = e v B$
$v = \frac{e B r}{m}$
સમીકરણ $(i)$ માં $v$ ની કિંમત મૂકતા:
$\frac{2 e V}{m} = \left( \frac{e B r}{m} \right)^{2} = \frac{e^{2} B^{2} r^{2}}{m^{2}}$
$\frac{e}{m} = \frac{2 V}{B^{2} r^{2}}$
કિંમતો મૂકતા:
$\frac{e}{m} = \frac{2 \times 100}{(2.83 \times 10^{-4})^{2} \times (12.0 \times 10^{-2})^{2}} = 1.73 \times 10^{11} \; C \; kg^{-1}$
તેથી,વિશિષ્ટ વીજભારનો ગુણોત્તર $(e/m) = 1.73 \times 10^{11} \; C \; kg^{-1}$ છે.

Explore More

Similar Questions

એક $\alpha$-કણ (દળ $4 \text{ amu}$) અને એક સિંગલી ચાર્જ્ડ સલ્ફર આયન (દળ $32 \text{ amu}$) શરૂઆતમાં સ્થિર છે. તેમને $V$ સ્થિતિમાન દ્વારા પ્રવેગિત કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ તેમને સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં દાખલ કરવામાં આવે છે જે કણોના વેગને લંબ છે. આ વિસ્તારમાં,$\alpha$-કણ અને સલ્ફર આયન અનુક્રમે $r_\alpha$ અને $r_s$ ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર પથ પર ગતિ કરે છે. ગુણોત્તર $(r_s / r_\alpha)$ કેટલો થશે?

એક ઇલેક્ટ્રોન,જે $\vec{B}$ તીવ્રતાના સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ગતિ કરે છે,તેની ત્રિજ્યા કોના સમપ્રમાણમાં હોય છે?

$m$ દળ અને $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતો એક કણ પ્રારંભિક વેગ $\vec{v} = v_{0} \hat{j}$ ધરાવે છે. જો વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E} = E_{0} \hat{i}$ અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર $\vec{B} = B_{0} \hat{i}$ કણ પર કાર્યરત હોય,તો કેટલા સમય પછી તેની ઝડપ બમણી થશે?

લંબચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ગતિ કરતા પ્રોટોન પાસે $E$ જેટલી ઉર્જા છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રની તીવ્રતા ચાર ગણી કરવામાં આવે છે, પરંતુ પ્રોટોન સમાન ત્રિજ્યાના પથ પર ગતિ કરવા માટે મર્યાદિત છે. પ્રોટોનની ગતિ ઉર્જા કેટલા ગણી વધશે ($\text{ગણી}$ માં)?

જો કોઈ વિદ્યુતભાર ચુંબકીય ક્ષેત્રને સમાંતર અથવા પ્રતિ-સમાંતર ગતિ કરતો હોય,તો તેના પર લાગતું ચુંબકીય બળ કેટલું હશે?

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