ઉગમબિંદુ પર રહેલા વિસ્તરતું કદ $2 \times 10^{-9} \,{m}^{3}$ માં રહેલો વિદ્યુતભાર ...... $nC$ હશે, જો તેના વિદ્યુતક્ષેત્રની વિદ્યુતફ્લક્સ ઘનતા $D=e^{-x} \sin y \hat{i}-e^{-x} \cos y \hat{j}+2 z \hat{k}\, C / m^{2}$ હોય.
  • A$4$
  • B$6$
  • C$8$
  • D$10$
JEE MAIN 2021, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
a
Electric flux density

\((\vec{D})=\frac{\text { charge }}{\text { Area }} \times \hat{r}=\frac{Q}{4 \pi r^{2}} \hat{r}=\epsilon_{0}\left(\frac{Q}{4 \pi \epsilon_{0} r^{2}} \hat{r}\right)\)

\(\Rightarrow \vec{E}=\frac{\vec{D}}{\epsilon_{0}}=\frac{e^{-x} \sin y \hat{i}-e^{-x} \cos y \hat{j}+2 z \hat{k}}{\epsilon_{0}}\)

Also by Gauss's law

\(\frac{\rho}{\epsilon_{0}}=\left(\frac{\partial}{\partial x} \hat{i}+\frac{\partial}{\partial y} \hat{j}+\frac{\partial}{\partial z} \hat{k}\right) \cdot \vec{E}=\left(\frac{\partial}{\partial x} \hat{i}+\frac{\partial}{\partial y} \hat{j}+\frac{\partial}{\partial z} \hat{k}\right) \cdot \frac{\vec{D}}{\epsilon_{0}}\)

\(\Rightarrow \rho=\frac{\partial}{\partial x}\left(e^{-x} \sin y\right)+\frac{\partial}{\partial y}\left(-e^{-x} \cos y\right)+\frac{\partial}{\partial z}(2 z)\)

\(\rho=-e^{-x} \sin y+e^{-x} \sin y+2\)

At origin \(\rho=-e^{-0} \sin 0+e^{-0} \sin 0+2\)

\(\rho=2 {C} / {m}^{3}\)

Charge \(=\rho \times\) volume \(=2 \times 2 \times 10^{-9}=4 \times 10^{-9}=4 {nC}\)

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
    આકૃતીમાં દર્શાવ્યા મુજબ મોટી વિદ્યુતભારીત પ્લેટ $P$ સાથે બાંધેલી દોરી $S$ બે બોલ $B$ ને ખૂણો બને તે રીતે લટકાવેલ છે તો પ્લેટની વિદ્યુતભારની પૃષ્ઠ ઘનતા કોના સમપ્રમાણમાં છે?
    View Solution
  • 2
    $q_1$ બિંદુવત વિદ્યુતભાર $q_2$ વિદ્યુતભાર પર $F$ બળ લાગુ પાડે છે. જો બીજો એક વિદ્યુતભાર $q_3$ ને $q_2$ વિદ્યુતભારની એકદમ નજીક મૂકવામાં આવે તો $q_1$ વિદ્યુતભાર દ્વારા $q_2$ વિદ્યુતભાર પર લાગતું બળ કેટલું હશે ?
    View Solution
  • 3
    $l$ લંબાઇની રેખા પર $q$, $Q$ અને $4q$ વિદ્યુતભારને એક છેડાથી અનુક્રમે $0,\,\frac {l}{2}$ અને $l$ અંતરે મૂકેલા છે. જો વિજભાર $q$ પર લાગતું બળ શૂન્ય કરવું હોય તો $Q$ વિજભાર કેટલો હોવો જોઈએ?
    View Solution
  • 4
    $Y$ અક્ષ પર $10^3 \,V/m$ ની સમાન વિદ્યુતક્ષેત્રની ક્ષમતા વિતરણ પામેલી છે. $1\, g$ દળ અને $10^{-6} \,C$ વિદ્યુતભાર વાળો એક પદાર્થ ધન $x$ -અક્ષની દિશામાં ઉગમબિંદુથી ક્ષેત્રમાં $10\,m/s$ ના વેગથી પ્રક્ષેપણ કરે છે. $10\ s$ પછી તેની ઝડપ $m/s$ માં ........ છે.
    View Solution
  • 5
    જ્યારે સુવાહક સાબુના ફિણને ઋણભારીત કરવામાં આવે તો
    View Solution
  • 6
    જો વિંદ્યુતભાર $q$ ને અવાહક સપાટી ધરાવતા બંધ અર્ધગોળાકારનાં કેન્દ્ર આગળ મૂકવામાં આવે તો સપાટ સપાટીમાંથી પસાર થતું ફુલ ફ્લક્સ ............ થશે.
    View Solution
  • 7
    ઉગમબિંદુ પર કેન્દ્ર રહે તેમ વિધુતડાઇપોલ $X$- અક્ષ પર મુકેલ છે. $OP$ રેખા $x$-અક્ષ સાથે $\theta$ ખૂણો બનાવે છે.જો $P$ બિદું આગળ વિધુતક્ષેત્ર $y$- અક્ષની દિશામા હોય તો $\theta$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?
    View Solution
  • 8
    ધાતુના ગોળાને વિદ્યુતક્ષેત્રમાં મૂકતાં વિદ્યુતક્ષેત્ર રેખા કેવી દેખાય?
    View Solution
  • 9
    $R$ ત્રિજ્યા વાળી એક સમાન રીતે વિદ્યુતભારિત થયેલી રિંગની અક્ષ પર લાગતું વિદ્યુતક્ષેત્રનું મહત્તમ મૂલ્ય તેના કેન્દ્રથી $h$ અંતર આગળ છે. $h$ નું મૂલ્ય હશે.
    View Solution
  • 10
    આપેલ વિસ્તારમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર $\overrightarrow{ E }=\left(\frac{3}{5} E _{0} \hat{i}+\frac{4}{5} E _{0} \hat{j}\right) \frac{ N }{ C }$ વડે આપવામાં આવે છે. $(y-z$ સમતલને સમાંતર) $0.2 \,m^ 2$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી અને $(x-y$ સમતલને સમાંતર) $0.3 \,m^2$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી લંબચોરસ સપાટીમાંથી બતાવેલ ક્ષેત્ર પસાર થતાં મળતા ફ્લક્સનો ગુણોત્તર $a:b$ છે, જ્યાં $a=...........$ છે.

    [ અત્રે $\hat{i}, \hat{j}$ અને $\hat{k}$ એ અનુક્રમે $x, y$ અને $z-$ અક્ષોની દિશામાં એકમ સદિશ છે.]

    View Solution