સ્પેક્ટ્રોમીટરથી આયનનું દળ માપવામાં આવે છે,વિદ્યુતસ્થિતિમાન $V$ દ્વારા પ્રવેગિત કરતાં તે $R$ ત્રિજ્યામાં $B$ ચુંબકીયક્ષેત્રમાં વર્તુળમય ગતિ કરે છે.જો $V$ અને $B$ અચળ રાખવામાં આવે તો (આયન પર વિદ્યુતભાર $/$ આયનના દળ) કોનાં સમપ્રમાણમાં હોય.
  • A$\frac {1}{R}$
  • B$\frac {1}{R^2}$
  • C$R^2$
  • D$R$
AIIMS 2008,AIPMT 2007, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
b
The centripetal force is provided by the magnetic force.

i.e., \(\frac{\mathrm{mv}^{2}}{\mathrm{R}}=\mathrm{qvB}.........(1)\)

where \(m=\) mass of the ion, \(v=\) velocity, \(q=\) charge of ion, \(\mathrm{B}=\) flux density of the magnetic field.

we have, \(\mathrm{v}=\mathrm{R} \omega\)

or \(\omega=\frac{\mathrm{v}}{\mathrm{R}}=\frac{\mathrm{qB}}{\mathrm{m}} \quad(\mathrm{From}(1))\)

Energy of ion is given by,

\(\mathrm{E}=\frac{1}{2} \mathrm{mv}^{2}=\frac{1}{2} \mathrm{m}(\mathrm{R} \omega)^{2}=\frac{1}{2} \mathrm{mR}^{2} \frac{\mathrm{q}^{2} \mathrm{B}^{2}}{\mathrm{m}^{2}}\)

or \(\mathrm{E}=\frac{1}{2} \frac{\mathrm{R}^{2} \mathrm{B}^{2} \mathrm{q}^{2}}{\mathrm{m}}.........(2)\)

If ions are accelerated by electric potential \(V\), the energy attained by ions,

\(E=q V.........(3)\)

From eqns \(( 2)\) and \(( 3)\)

\(\mathrm{qV}=\frac{1}{2} \frac{\mathrm{R}^{2} \mathrm{B}^{2} \mathrm{q}^{2}}{\mathrm{m}}\) or \(\left(\frac{\mathrm{q}}{\mathrm{m}}\right)=\frac{2 \mathrm{V}}{\mathrm{R}^{2} \mathrm{B}^{2}}\)

i.e., \(\left(\frac{\mathrm{q}}{\mathrm{m}}\right) \propto \frac{1}{\mathrm{R}^{2}}(\text { If } \mathrm{V} \text { and } \mathrm{B} \text { are const. })\)

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
    કોઇ પરિપથમાં $30\,V $ ની બેટરી અને $40.8 \,ohm $ નો અવરોધ તથા એમિટરને શ્રેણીમાં જોડેલા છે. જો એમિટરના ગૂંચળાનો અવરોધ $480\,ohm$  અને શંટ $20\,ohm$ હોય, તો એમિટરનું અવલોકન ........ $A$
    View Solution
  • 2
    $L$ લંબાઇ અને $I$ પ્રવાહધારિત તારને એક આંટામાં વાળી દેતાં,કેન્દ્ર પર ચુંબકીયક્ષેત્ર $B$ છે.હવે આ તારને બે આંટામાં વાળતાં કેન્દ્ર આગળ ચુંબકીયક્ષેત્ર કેટલું થાય?
    View Solution
  • 3
    આપેલ આકૃતિ માં $P $ બિંદુએ ચુંબકીયક્ષેત્ર કેટલું થાય?
    View Solution
  • 4
    વર્તુળાકાર લૂપ અને સુરેખ તારમાંથી પ્રવાહ  $I_c$ અને $I_e$ પસાર થાય છે,બંને એક જ સમતલમાં છે,તો લૂપના કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર શૂન્ય કરવા માટે બંન્ને વચ્ચેનું અંતર $H$ ....... .
    View Solution
  • 5
    ચાર આંટા ધરાવતા એક વર્તુળાકાર ગુંચળામાં વહેંતા પ્રવાહને કારણે તેના કેન્દ્ર આગળ ઉત્પન્ન ચુંબકીય પ્રેરણ $32\,T$ છે. આ ગુંચળાના આંટા ખોલી નાંખવામાં આવે છે અને તેને એક આંટી ધરાવતા વર્તુળાકાર ગૂંચળામાં ફરી વીટાળવામાં આવે છે. ગૂંચળાના કેન્દ્ર આગળ યુંબકીય પ્રેરણ $..........\,T$ થશે.
    View Solution
  • 6
    એક પ્રોટોન સાયક્લોટ્રોનમાં પ્રવેગિત થાય છે જ્યારે લાગુ પાડેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર $2\,T$ છે. જો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો અસરકારક તફાવત $100\,kV$ હોય તો પ્રોટોનનો $20\,MeV$ ની ગતિઊર્જા પ્રાપ્ત કરવા "$dees$" વચ્ચે કેટલા ભ્રમણ કરવા પડશે ?
    View Solution
  • 7
    પ્રોટોન,ઇલેક્ટ્રોન અને હીલિયમ ન્યુક્લિયસ પાસે સમાન ઉર્જા છે.તેના સમતલને લંબ ચુંબકીય ક્ષેત્રને કારણે તે વર્તુળાકાર કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે.તેમની ત્રિજ્યા અનુક્રમે $r_p, r_e$ અને $r_{He}$ હોય તો....
    View Solution
  • 8
    એક ગેલ્વેનોમીટર પૂર્ણ આવર્તન માટે $10^{-4}\, A$ જેટલો પ્રવાહ માપી શકે છે. તેને $0 -5\, V$ માપી શકે તેવા વોલ્ટમીટરમાં ફેરવવા માટે શ્રેણીમાં  $2\, M\,\Omega $ જેટલો અવરોધ જોડાવો પડે છે.તો આ ગેલ્વેનોમીટરને $0-10\, mA$ પ્રવાહ માપી શકે તેવા એમીટરમાં ફેરવવા માટે કેટલા ......$\Omega $ શંટ અવરોધ જોડવો પડે?
    View Solution
  • 9
    $\alpha$ કણ અન પ્રોટોન સમાન વેગથી સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રને લંબરૂપે દાખલ થતાં તેના વર્તુળાકાર પથની ત્રિજ્યાનો ગુણોતર .....  .
    View Solution
  • 10
    $ 2 \times {10^5} $ $m/s$ ના વેગથી ઇલેકટ્રોન ઘન $X$ - દિશામાં ગતિ કરે છે.જો ચુંબકીયક્ષેત્ર $ B = \hat i + 4\hat j - 3\hat k $ હોય,તો તેના પર કેટલું બળ લાગશે?
    View Solution