એક પ્રોટોન અને એક આલ્ફા કણ, સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ માં તેને લંબરૂપે ગતિ કરતાં પ્રવેશ કરે છે. જો બંને કણો માટે, વર્તુળાકાર કક્ષા માટેની ત્રિજયા સમાન હોય અને પ્રોટોન દ્વારા મેળવાતી ગતિઊર્જા $ 1 \,MeV$ હોય, તો આલ્ફા કણ દ્વારા મેળવાતી ગતિઊર્જા $MeV$ માં કેટલી હશે?
  • A$1 $
  • B$4 $
  • C$0.5$
  • D$1.5$
AIPMT 2015, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
a
The kinetic energy acquired by a charged particle in a uniform magnetic field \(B\) is 

\(K=\frac{q^{2} B^{2} R^{2}}{2 m}\left(\text { as } R=\frac{m v}{q B}=\frac{\sqrt{2 m K}}{q B}\right)\)

where \(q\) and \(m\) are the charge and mass of the partic and \(R\) is the radius of circular orbit

\(\therefore \) The kinetic energy acquired by proton is

\(K_{p}=\frac{q_{p}^{2} B^{2} R_{p}^{2}}{2 m_{p}}\)

and that by the alpha particle is

\(K_{\alpha}=\frac{q_{\alpha}^{2} B^{2} R_{\alpha}^{2}}{2 m_{\alpha}}\)

Thus, \(\frac{K_{\alpha}}{K_{p}}=\left(\frac{q_{\alpha}}{q_{p}}\right)^{2}\left(\frac{m_{p}}{m_{\alpha}}\right)\left(\frac{R_{\alpha}}{R_{p}}\right)^{2}\)

or \(\quad K_{\alpha}=K_{p}\left(\frac{q_{\alpha}}{q_{p}}\right)^{2}\left(\frac{m_{p}}{m_{\alpha}}\right)\left(\frac{R_{\alpha}}{R_{p}}\right)^{2}\)

Here, \(K_{p}=1\) \(MeV\) \(, \frac{q_{\alpha}}{q_{p}}=2, \frac{m_{p}}{m_{\alpha}}=\frac{1}{4}\)

and \(\frac{R_{\alpha}}{R_{p}}=1\)

\(\therefore \quad K_{\alpha}=(1\, \mathrm{MeV})(2)^{2}\left(\frac{1}{4}\right)(1)^{2}=1 \,\mathrm{MeV}\)

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
    $80 \,cm$ લંબાઈના એક સોલેનોઈડ પર પાસ-પાસે દરેક $400$ આંટા વાળા $5$ આવરણ વિંટાળ્યા છે. સોલેનોઈડનો વ્યાસ $1.8 \,cm$ છે. જો સોલેનોઈડમાં $8.0 \,A$ વિદ્યુતપ્રવાહ વહેતો હોય, તો તેના કેન્દ્ર પાસે $B$ નું મૂલ્ય શોધો.
    View Solution
  • 2
    બે અત્યંત પાતળા ધાતુના સમાન પ્રવાહ ધરાવતા તારને $X$ અને $Y$ અક્ષ પર દર્શાવ્યા પ્રમાણે મૂકેલા છે. $AB$ અને $CD$ રેખાઓ મૂળ અક્ષ સાથે $45^\circ $ પર અને ઉગમબિંદુ $O$ માંથી પસાર થાય છે. કઈ રેખા પર ચુંબકીયક્ષેત્ર શૂન્ય હશે?
    View Solution
  • 3
    જો સ્પિંગમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે, તો તે 
    View Solution
  • 4
    નીચે બે વિધાનો આપ્યા છે :

    વિધાન ($I$) : જ્યારે પ્રવાહ સમય સાથે બદલાતો હોય ત્યારે ન્યૂટનનો ત્રીજો નિયમ ત્યારે જ પ્રમાણિત થાય જયારે વિદ્યુતયુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા લઈ જવાતું વેગમાન ધ્યાનમાં લેવામાં આવે.

    વિધાન ($II$) : એમ્પિયરનો પરિપથીય નિયમ બાયો-સાવર્ટના નિયમ ઉપર આધાર રાખતો નથી.

    ઉપરોક્ત વિધાનોનાં સંદર્ભમાં, નીચે આપેલા વિધાનોમાંથી સાચો ઉત્તર પસંદ કરો.

    View Solution
  • 5
    ચોરસ ફ્રેમ કઇ બાજુ ગતિ કરશે?
    View Solution
  • 6
    કોઈ ચલિત ગુંચળું ધરાવતા ગેલ્વેનોમીટરનો અવરોધ $50\,ohm,$ અને તેના પર $25$ કાપા છે. જ્યારે તેમાંથી $4\times 10^{-4}$ એમ્પિયર પ્રવાહ પસાર થાય ત્યારે તેની સોય (દર્શક) એક કાપા જેટલું આવર્તન અનુભવે છે. આ ગેલ્વેનોમીટરને $2.5\,V$ ના વોલ્ટમીટર તરીકે વાપરવું હોય તો તેને ____________$ohm$ અવરોધ સાથે જોડવું પડશે
    View Solution
  • 7
    એક વિઘુતભાર $q$ એક વિસ્તારમાં ગતિ કરે છે જ્યાં સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર અને સમાન ચુંબકીયક્ષેત્ર પ્રવર્તે છે, તો તેના પર લાગતું બળ કેટલું હશે?
    View Solution
  • 8
    $5\,cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા અને એકદદમ નજીક-નજીક વીંટળાયેલા વર્તુળાકાર ગૂંચળા (ગાળા) ને કારણે તેના કેન્દ્ર આગળ $37.68 \times 10^{-4}\,T$ જેટલું ચુંબકીયક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થાય છે. ગૂંચળાંમાંથી વહેતો પ્રવાહ $..........\;A$ છે. [ધારો કે આંટાની સંખ્યા $100$ છે અને $\pi=3.14$ ]
    View Solution
  • 9
    આયનિય હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ અને $\alpha -$કણો સમાન વેગમાનથી અચળ ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ માં લંબ રીતે પ્રવેશે છે. તેમના પથોની ત્રિજ્યાઓનો ગુણોત્તર ${r_H}:{r_\alpha }$ કેટલો હશે?
    View Solution
  • 10
    જ્યારે $4\,\Omega$ ના શંટને ગેલ્વેનોમીટર સાથે જોડવામાં આવે તો વિચલન $1/5$ જેટલું ઘટે છે. જો વધારાનો $2\,\Omega$ નો શંટ જોડવામાં આવે તો વિચલન કેટલું હશે ?
    View Solution