ટેલિવિઝન ટ્યુબના બીમમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન દક્ષિણથી ઉત્તર તરફ આડા ગતિ કરે છે. પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉર્ધ્વ ઘટક નીચેની તરફ છે. ઇલેક્ટ્રોન કઈ દિશામાં વિચલિત થશે?

એક પ્રોટોન (દળ $m$,વિદ્યુતભાર $q$) ને $V$ જેટલા વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવત વડે પ્રવેગિત કરવામાં આવે છે,જે $B$ જેટલા સમાન લંબચુંબકીય ક્ષેત્રમાંથી પસાર થાય છે. આ ક્ષેત્ર $d$ પહોળાઈ ધરાવતા અવકાશના વિસ્તારમાં છે. જો $\alpha$ એ પ્રોટોનનું તેની ગતિની પ્રારંભિક દિશાથી વિચલન કોણ હોય (આકૃતિ જુઓ),તો $\sin \alpha$ નું મૂલ્ય કેટલું થશે?

વિધાન $(A)$: જ્યારે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન સમાન ઝડપ સાથે લંબચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પ્રવેશ કરે છે,ત્યારે તેઓ સમાન ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર માર્ગો બનાવે છે.
કારણ $(R)$: લંબચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તુળાકાર માર્ગમાં ગતિ કરતા વિદ્યુતભારિત કણનો પરિભ્રમણ સમયગાળો કણના દળના સમપ્રમાણમાં હોય છે.

$M$ દળ અને $Q$ વીજભાર ધરાવતો કણ $\vec{v}$ વેગથી ગતિ કરે છે અને જ્યારે તેને $B$ તીવ્રતા ધરાવતા સમાન લંબચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે ત્યારે તે $R$ ત્રિજ્યાના વર્તુળાકાર માર્ગે ગતિ કરે છે. જ્યારે કણ એક પૂર્ણ વર્તુળ પૂર્ણ કરે ત્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા થયેલું કાર્ય 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.

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?