બે સમાન દળ અને સમાન વિજભાર ધરાવતા બોલને એક બાજુ જડિત કરેલા $l$ લંબાઇની દોરી સાથે જોડેલ છે. સમતોલન સમયે દરેક દોરી દ્વારા બનતો ખૂણો નાનો હોય તો બંને બોલ વચ્ચેનું અંતર $x$ કોના સમપ્રમાણમાં હશે?
  • A$l$
  • B$l^2$
  • C${l^{2/3}}$
  • D${l^{1/3}}$
JEE MAIN 2013, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
\(\text { In equilibrium, } \mathrm{F}_{\mathrm{e}}=\mathrm{T} \sin \theta\)

\(\mathrm{mg}=\mathrm{T} \cos \theta\)

\(\tan \theta  = \frac{{{F_e}}}{{mg}} = \frac{{{q^2}}}{{4\pi {_0}\,{x^2}}} \times mg\)

\(\text { also } \tan \theta \approx \sin =\frac{x / 2}{\ell}\)

Hence, \(\frac{x}{2 \ell}=\frac{q^{2}}{4 \pi \epsilon_{0} x^{2} \times m g}\)

\(\Rightarrow x^{3}=\frac{2 q^{2} \ell}{4 \pi \epsilon_{0} m g}\)

\(\therefore x=\left(\frac{q^{2} \ell}{2 \pi \epsilon_{0} m g}\right)^{1 / 3}\)

Therefore \(x \propto \ell^{1 / 3}\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
     $2 \,m$ અંતરે રહેલા બે સમાન વિદ્યુતભાર $q$ ધરાવતા બે સ્થિર કણની વચ્ચે એક $1 \,{mg}$ દળ અને $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતો કણ પડેલો છે. જો મુક્ત વિદ્યુતભારને તેના સમતોલન સ્થાનેથી $x\;(x\, < 1\, {m})$ જેટલું થોડુક સ્થાનાંતર કરવવામાં આવે, તો કણ સરળ આવર્ત ગતિ કરે છે. જો ${q}^{2}=10\, {C}^{2}$ હોય તો આ દોલનોની કોણીય આવૃતિ $....\,\times 10^{8}\, {rad} / {s}$ થાય.
    View Solution
  • 2
    આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસારે બે બિંદુવત વિદ્યુતભારો $- q$ અને $+q$ ને $L$ જેટલા અંતરે મુકવામાં આવેલ છે.

    $R ( R > > L )$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતાનું મૂલ્ય $.....$ પ્રમાણે બદલાશે.

    View Solution
  • 3
    આકૃતિ વિદ્યુતક્ષેત્રની બળ રેખાઓ બતાવે છે. રેખાની જગ્યા દરેક સ્થાને કાગળને સમાંતર છે. જો $A$ આગળ ક્ષેત્રનું મૂલ્ય $40\ N/C$ હોય તો $B$ આગળ અંદાજીત ક્ષેત્રનું મૂલ્ય .......$N/C$ હશે.
    View Solution
  • 4
    $10\,\mu C$ નો બિંદુવત વીજભાર $X-$ અક્ષના ઉગમબિંદુ પર રાખેલ છે. અક્ષ પરના સ્થાને $40\,\mu C$ નો બિંદુવત વીજભાર મૂકવાથી પરિણામી વિદ્યુતક્ષેત્ર $x =2\,cm$ આગળ શૂન્ય બનશે ?
    View Solution
  • 5
    વિધુત દ્રી-ધ્રુવી ને કારણે $P$ બિંદુ આગળ વિધુતક્ષેત્ર $E$ મળે છે સમરેખસ્થ એવા $R$ બિંદુએ વિધુતક્ષેત્ર $\frac{E}{x}$.નું મૂલ્ય. . . . . . હશે:
    View Solution
  • 6
    $\frac{q}{m}=2 \times 10^{11} \frac{C}{ kg }$ અને વેગ $\vec{v}_0=3 \times 10^7 \hat{i}\,m / s$ ધરાવતા ધન વીજભારિત કણોની કિરણાવલી $1.8 \hat{j}\,kV / m$ નાળા વિદ્યુતક્ષેત્ર વડે સ્થાનાંતર પામે છે. $x$ - અક્ષની દિશામાં $10\,cm$ ના વિસ્તારમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર અસ્તિત્વ ધરાવે છે. વિદ્યુત ક્ષેત્રને લીધે $y$-દિશામાં વીજભારિત કણોનું સ્થાનાંતર $............mm$ થાય.
    View Solution
  • 7
    ડાઈપોલ મોમેન્ટ $\vec P$ ધરાવતો ડાઈપોલ સમાન વિદ્યુતક્ષેત્રમાં $\vec P$ એ $\vec E$ ને સમાંતર રહે તેમ મુકેલ છે. ડાઈપોલના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી અને $\vec E$ અને $\vec P$ સમાવતા સમતલને લંબ અક્ષને અનુલક્ષીને મુક્ત ફેરવતા થતાં દોલનોનો આવર્તકાળ કેટલો થાય? ડાઈપોલની જડત્વની ચાકમાત્રા $I$ છે.
    View Solution
  • 8
    $5\,\mu C$ બિંદુવત વિજભારથી $80\, cm$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્રની પ્રબળતા કેટલી હશે?
    View Solution
  • 9
    સમાન રીતે ભારીત અવાહક ધનગોળાના વીજક્ષેત્રના ફેરફારને વિવિધ બિંદુઓ આધારીત આલેખીય રીતે દર્શાવી શકાય છે.
    View Solution
  • 10
    $r_1$ અને $r_2$ ત્રિજ્યાની સમકેન્દ્રી રિંગ પર $Q_1$ અને $Q_2$ વિધુતભાર છે તો કેન્દ્રથી $r$ $(r_1 < r < r_2)$ અંતરે વિધુતક્ષેત્ર શોધો 
    View Solution