$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી રીંગ પર ધન વિદ્યુતભાર $Q$ વિતરિત થયેલ છે. $m$ દળ અને $-q$  વિદ્યુતભાર ધરાવતાં બિંદુવત કણને રીંગનાં અક્ષ પર કેન્દ્રથી $x$ અંતરે મુકેલ છે. જો તેને ત્યથી મુક્ત કરવામાં આવે અને $x < R$ હોય તો તેની સરળ આવર્તગતિનો આવર્તકાળ કેટલો થાય?
  • A$\left[\frac{16 \pi^{3} \varepsilon_{0} R^{3} m}{Q q}\right]^{1 / 2}$
  • B$\left[\frac{8 \pi^{2} \varepsilon_{0} R^{3}}{q}\right]^{1 / 2}$
  • C$\left[\frac{2 \pi^{3} \varepsilon_{0} R^{3}}{3 q}\right]^{1 / 2}$
  • D
    None of these
AIIMS 2018, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
a
When the negative charge is shifted at a distance \(x\) from the centre of the ring along its axis, then force acting on the point charge due to the ring.

\(F=q E\) (towards centre)

\(=q \cdot \frac{k Q x}{\left(R^{2}+x^{2}\right)^{3 / 2}}\)

If \(R \gg x,\) then \(R^{2}+x^{2} \approx R^{2}\)

and \(F=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{Q q x}{R^{3}}\) (towards centre)

\(\Rightarrow a=\frac{F}{m}=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{Q q x}{m R^{3}}\)

since, restoring force \(F_{E} \propto x,\) therefore motion of charge particle will be \(SHM.\)

Time period of \(SHM,\)

\(T=\frac{2 \pi}{\omega}=\left[\frac{16 \pi^{3} \varepsilon_{0} R^{3} m}{Q q}\right]^{1 / 2}\left[\because \omega^{2}=\frac{Q q}{4 \pi \varepsilon_{0} R^{3}}\right]\)

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
    કોઈ વિભાગનું વિદ્યુતક્ષેત્ર $\overrightarrow{ E }=\frac{2}{5} E _{0} \hat{ i }+\frac{3}{5} E _{0} \hat{ j }$ છે, જ્યાં $E _{0}=4.0 \times 10^{3}\, \frac{ N }{ C }$ છે. $Y - Z$ સમતલમાં $0.4 \,m ^{2}$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી સપાટીનું વિદ્યુતફ્લક્સ ....... $Nm ^{2} C ^{-1}$ હશે. 
    View Solution
  • 2
    સમાન વિદ્યુતભાર ધરાવતા,સમાન ગોળા $A$ અને $B$ વચ્ચે લાગતું અપાકષૅણ બળ $F$ છે.હવે વિદ્યુતભાર રહિત ગોળો $C$ ને $A$ સાથે સંપર્ક કરાવીને ગોળા $A$ અને $B$ ની મધ્યમાં મૂકતાં તેના પર કેટલું બળ લાગે?
    View Solution
  • 3
    એક તટસ્થ ગોળા પર $10^{12} \,\alpha$ - કણો પ્રતિ સેકન્ડ પડે છે. વિદ્યુતભાર પ્રસ્થાપિત તથા $2\ \mu C$ જેટલો વિદ્યુતભાર પ્રસ્થાપિત થવા માટે કેટલા ......$s$ નો સમય લાગશે?
    View Solution
  • 4
    સમાન અને વિરૂદ્ધ વિદ્યુતભારની ઘનતા $\sigma$ વાળી બે અને સમાંતર તકતીઓ એકબીજાથી અંતરે આવેલી છે. તકતીઓના વચ્ચે આવેલ બિંદુ આગળ વિદ્યુતક્ષેત્ર ......... છે.
    View Solution
  • 5
    $10\ cm$ ત્રિજયા ધરાવતા ગોળાથી $20\ cm$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્ર $100\ V/m$ છે.તો કેન્દ્રથી $3\ cm$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલા .....$V/m$ થાય?
    View Solution
  • 6
    નીચે બે વિધાન આપવામાં આવ્યા છે :

    વિધાન $I :$ એક વિદ્યુત દ્વિધ્રુવીને પોલા ગોળાના કેન્દ્રમાં મૂકવામાં આવે છે. ગોળામાંથી પસાર થતા વિદ્યુત ક્ષેત્રનું ફલકસ શૂન્ય છે પરંતુ ગોળામાં ક્યાંય વિદ્યુત ક્ષેત્ર શૂન્ય નથી.

    વિધાન $II :$ ઘન ધાત્વીક ગોળાની ત્રિજ્યા $'R'$ અને તેના પર રહેલો કુલ વિજભાર $Q$ છે.$r ( < R)$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ગોલીય સપાટીના કોઈપણ બિંદુ પર વિદ્યુત ક્ષેત્ર શૂન્ય છે પરંતુ $‘r'$ ત્રિજ્યા ધરાવતા આ બંધ ગોલીય સપાટીમાંથી પસાર થતા વિદ્યુત ફ્લકસ નું મૂલ્ય શૂન્ય નથી.

    ઉપરોક્ત વિધાનને અનુલક્ષીને આપેલ વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો :

    View Solution
  • 7
    આપેલ ગોળીય પૃષ્ઠમાંથી પસાર થતું વિદ્યુતક્ષેત્રના ફલ્‍કસ ગણતરી કરવા માટે લીધેલ વિદ્યુતક્ષેત્ર કયાં વિદ્યુતભારોના કારણે ઉત્પન્ન થશે?
    View Solution
  • 8
    વિધુતભારો $-q$ અને $+q$ એ અનુક્રમે $A$ અને $B$ પર સ્થિત છે જે વિદ્યુતદ્વિધ્રુવી રચે છે. અંતર $AB=2a$ અને $O$ એ આ દ્વિધ્રુવી $AB$ નું મધ્યબિંદુ છે. $OP$ એ આ દ્રિધુવી વિષુવ-રેખા અને $OP$ એ $AB$ લંબ છે. એક વિધુતભાર $Q$ ને $P$ પર મુકવામાં આવે છે, જ્યાં $OP=y$ અને $y > > 2a$. આ વિધુતભાર, $F$ જેટલું સ્થિત વિદ્યુત બળ અનુભવે છે. હવે જો $Q$ ને વિષુવરેખા પર $P$' કે જેથી $OP' = \frac{y}{3}$ સુધી ખસેડવામાં આવે તો $Q$ પરનું બળ ______  ની નજીકનું હશે. $\left( {\frac{y}{3} >  > 2a} \right)$
    View Solution
  • 9
    એક વિદ્યુતભારીત વસ્તુ સાથે સંકળાયેલું વિદ્યુત ફલક્સ $\phi$ છે. આ પદાર્થને હવે ધાતુના પાત્રની અંદર મૂકવામાં આવ્યો છે. પાત્રની બહાર ફલક્સ $\phi$ કેટલું હશે?
    View Solution
  • 10
    $10\,cm$ બાજુવાળા સમબાજુ ત્રિકોણ $ABC$ ના શિરોબિંદુ પર અનુક્રમે $1\,\mu C$ , $-1\,\mu C$ અને $2\,\mu C$ વિદ્યુતભાર મૂકતાં $C$ પર રહેલ વિદ્યુતભાર પર કેટલા .....$N$ બળ લાગે?
    View Solution