Question 12 Marks
10 cm त्रिज्या की 100 कसकर लपेटे गए फेरों की किसी ऐसी कुंडली पर विचार कीजिए जिससे 1 A विद्युत धारा प्रवाहित हो रही है। कुंडली के केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र का परिमाण क्या है?
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Questions
2 अंक वाले प्रश्न
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Question 22 Marks
6$ \times 10^{-4} \mathrm{~T}$के चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत 3 $\times 10^{7} $m/s की चाल से गतिमान किसी इलेक्ट्रॉन (द्रव्यमान 9 $\times 10^{-31} \mathrm{~kg}$ तथा आवेश 1.6 $\times 10^{-19} \mathrm{C}$) के पथ की त्रिज्या क्या है? इसकी क्या आवृत्ति होगी? इसकी ऊर्जा KeV में परिकलित कीजिए। $\left(1 \mathrm{eV}=1.6 \times 10^{-19} \mathrm{~J}\right)$
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Question 32 Marks
यदि चुंबकीय क्षेत्र धनात्मक y-अक्ष के समान्तर है तथा आवेशित कण धनात्मक x-अक्ष के अनुदिश गतिमान है (चित्र में), तो लोरेंज बल किस ओर लगेगा जबकि गतिमान कण (i) इलेक्ट्रॉन (ऋण आवेश) (ii) प्रोटॉन (धन आवेश) है।
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Question 42 Marks
- किसी चिकने क्षैतिज तल पर कोई विद्युत धारावाही वृत्ताकार पाश रखा है। क्या इस पाश के चारों ओर ऐसा चुंबकीय क्षेत्र स्थापित किया जा सकता है कि यह पाश अपने अक्ष के चारों ओर स्वयं चक्कर लगाए (अर्थात ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर)।
- कोई विद्युत वाही वृत्ताकार पाश किसी एकसमान बाह्य चुंबकीय क्षेत्र में स्थित है। यदि यह पाश घूमने के लिए स्वतंत्र है, तो इसके स्थायी संतुलन का दिक्विन्यास क्या होगा। यह दर्शाइए कि इसमें कुल क्षेत्र (बाह्य क्षेत्र + पाश द्वारा उत्पन्न क्षेत्र) का फ्लक्स अधिकतम होगा।
- अनियमित आकृति का कोई विद्युत धारावाही पाश किसी बाह्य चुंबकीय क्षेत्र में स्थित है। यदि तार लचीला है तो यह वृत्ताकार आकृति क्यों ग्रहण कर लेता है?
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Question 52 Marks
10 cm त्रिज्या की किसी कुंडली जिसमें पास-पास सटे 100 फेरे हैं, में 3.2 A विद्युत धारा प्रवाहित हो रही है।
- कुंडली के केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र कितना है?
- इस कुंडली का चुंबकीय आघूर्ण क्या है?
यह कुंडली ऊर्ध्वाधर तल में रखी है तथा किसी क्षैतिज अक्ष जो उसके व्यास से संरेखित है, के परित: घूर्णन करने के लिए स्वतंत्र है। एक 2T का एकसमान चुंबकीय क्षेत्र क्षैतिज दिशा में है जो इस प्रकार है कि आरंभ में कुंडली का अक्ष चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में है। चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में कुंडली $90^o$ के कोण पर घूर्णन कर जाती है। - आरंभिक तथा अंतिम स्थिति में कुंडली पर बल आघूर्ण के परिमाण क्या हैं?
- $90^o$ पर घूर्णन करने के पश्चात कुंडली द्वारा अर्जित कोणीय चाल कितनी है? कुंठली का जड़त्व आघूर्ण $0.1 kg m^2$है।
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Question 62 Marks
किसी गैल्वोनोमीटर की कुंडली का प्रतिरोध 12 $\Omega$ है। 4 mA की विद्युत धारा प्रवाहित होने पर यह पूर्णस्केल विक्षेप दर्शाता है। आप इंस गैल्वेनोमीटर को 0 से 18 V परास वाले वोल्टमीटर में कैसे रूपातंरित करेंगे?
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Question 72 Marks
एक परिनालिका जो 60 सेमी. लम्बी है, जिसकी त्रिज्या 4.0 सेमी है और जिसमें 300 फेरों वाली 3 परतें लपेटी गई हैं। इसके भीतर एक 2.0 सेमी. लम्बा, 2.5 g द्रव्यमान का तार इसके (केन्द्र के निकट) अक्ष के लम्बवत् रखा है। तार एवं परिनालिका का अक्ष दोनों क्षैतिज तल में हैं। तार को परिनालिका के समान्तर दो वाही संयोजकों द्वारा एक बाह्य बैटरी से जोड़ा गया है जो इसमें 6.0 A विद्युत धारा प्रदान करती है। किस मान की विद्युत धारा (परिवहन की उचित दिशा के साथ) इस परिनालिका के फेरों में प्रवाहित होने पर तार का भार सँभाल सकेगी? $g = 9.8 ms^{-2}$
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Question 82 Marks
एक वृत्ताकार कुंडली जिसमें 20 फेरे हैं और जिसकी त्रिज्या 10 सेमी. है, एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र में रखी है जिसका परिमाण 0.10 T है और जो कुंडली के तल के लम्बवत है। यदि कुंडली में 5.0 A विद्युत धारा प्रवाहित हो रही हो तो,
- कुडंली पर लगने वाला कुल बलयुग्म आघूर्ण क्या है?
- कुंडली पर लगने वाला कुल परिणामी बल क्या है?
- चुम्बकीय क्षेत्र के कारण कुंडली के प्रत्येक इलेक्ट्रॉन पर लगने वाला कुल औसत बल क्या है?(कुंडली $10^{-5} m^2$ अनुप्रस्थ क्षेत्र वाले ताँबे के तार से बनी है, और ताँबे में मुक्त इलेक्ट्रॉन घनत्व $10^{29} m^{-3}$ दिया गया है)
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Question 92 Marks
1.5 T का एक एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र, 10.0 सेमी. त्रिज्या के बेलनाकार क्षेत्र में विद्यमान है। इसकी दिशा अक्ष के समान्तर पूर्व से पश्चिम की ओर है। एक तार जिसमें 7.0 A विद्युत धारा प्रवाहित हो रही है इस क्षेत्र में होकर उत्तर से दक्षिण की ओर गुजरती है। तार पर लगने वाले बल का परिमाण और दिशा क्या है, यदि
- तार अक्ष को काटता हो,
- तार N-S दिशा से घुमाकर उत्तर-पूर्व दिशा में कर दिया जाए,
- N-S दिशा में रखते हुए ही तार को अक्ष से 6.0 सेमी. नीचे उतार दिया जाए।
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Question 102 Marks
एक सीधी, क्षैतिज चालक छड़ जिसकी लम्बाई 0.45 मी. एवं द्रव्यमान 60 g है इसके सिरों पर जुड़े दो ऊर्ध्वाधर तारों पर लटकी हुई है। तारों से होकर छड़ में 5.0 A विद्युत धारा प्रवाहित हो रही है।
- चालक के लम्बवत कितना चुम्बकीय क्षेत्र लगाया जाए कि तारों में तनाव शून्य हो जाए।
- चुम्बकीय क्षेत्र की दिशा यथावत रखते हुए यदि विद्युत धारा की दिशा उत्क्रमित कर दी जाए तो तारों में कुल तनाव कितना होगा ? (तारों के द्रव्यमान की उपेक्षा कीजिए)$g=9.8 \mathrm{~ms}^{-2}$l
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Question 112 Marks
प्रश्न 4.16 वर्णित हेमहोल्टज कुंडलियों का उपयोग करके किसी लघुक्षेत्र में 0.75 T का एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र स्थापित केया है। इसी क्षेत्र में कोई एकसमान स्तिर वैद्युत क्षेत्र कुंडलियों के उभयनिष्ठ अक्ष के लम्बवत लगाया जाता है। (एक ही प्रकार के) आवेशित कणों का 15 kV विभवांतर पर त्वरित एक संकीर्ण किराण पुंज इस क्षेत्र में दोनों कुंडलियों के अक्ष तथा रिथर वैद्युत क्षेत्र की लम्बवत् दिशा के अनुदिश प्रवेश करता है। यदि यह किरण पुंज $9.0 \times 10^{-5} \mathrm{Vm}^{-1}$, स्थिरवैद्युत क्षेत्र में अविक्षेपित रहता है तो यह अनुमान लगाइए कि किरण पुंज में कौन से कण हैं। यह स्पष्ट कीजिए कि यह उत्तर एकमात्र उत्तर क्यों नहीं है।
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Question 122 Marks
एक आवेशित कण, एक ऐसे शक्तिशाली असमान चुम्बकीय क्षेत्र में प्रवेश करता है जिसका परिमाण एवं दिशा दोनों एक बिन्दु से दूसरे बिन्दु पर बदलते जाते हैं, एक जटिल पथ पर चलते हुए इसके बाहर आ जाता है। यदि यह मान लें कि चुम्बकीय क्षेत्र में इसका किसी भी दूसरे कण से कोई संघट्ट नहीं होता तो क्या इसकी अंतिम चाल, प्रारंभिक चाल के बराबर होगी?
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Question 132 Marks
किसी प्रकोष्ठ में एक ऐसा चुम्बकीय क्षेत्र स्थापित किया गया है जिसका परिमाण तो एक बिन्दु पर बदलता है, पर दिशा निश्चित है (पूर्व से पश्चिम)। इस प्रकोष्ठ में एक आवेशित कण प्रवेश करता है और अविचलित एक सरल रेखा में अचर वेग से चलता रहता है। आप कण के प्रारम्भिक वेग के बराबर में क्या कह सकते हैं।
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Question 142 Marks
एक टोरॉइड के (अलौह चुम्बकीय) क्रोड की आंतरिक त्रिज्या 25 सेमी. और बाह्य त्रिज्या 26 सेमी. है। इसके ऊपर किसी तार के 3500 फेरे लपेटे गए हैं। यदि तार में प्रवाहित विद्युत धारा 11 A हो तो चुम्बकीय क्षेत्र का मान क्या होगा।
- टोरॉइड के बाहर,
- टोरॉइड के क्रोड में,
- टोरॉइड द्वारा घिरी हुई खाली जगह में।
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Question 152 Marks
10 सेमी लम्बाई और $10^{-3}$ मी $^2$ अनुप्रस्थ काट के एक क्षेत्र में $100 G \left(1 G =10^{-4} T\right)$ का एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र चाहिए। जिस तार से परिनालिंका का निर्माण करना है उसमें अधिकतम 15 A विद्युत धारा प्रवाहित हो सकती है और क्रोड पर अधिकतम 1000 फेरे प्रति मीटर लपेटे जा सकते हैं। इस उद्देश्य के लिए परिनालिका के निर्माण का विवरण सुझाइए। यह मान लीजिए कि क्रोड लोह-चुम्बकीय नहीं है।
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Question 162 Marks
दो समकेन्द्रिक वृत्ताकार कुंडलियाँ X और Y जिनकी त्रिज्याएँ क्रमश : 16 सेमी. एवं 10 सेमी. हैं, उत्तर-दक्षिण दिशा में समान ऊर्ध्वाधर तल में अवस्थित हैं। कुंडली X में 20 फेरे हैं और इसमें 16 A विद्युत धारा प्रवाहित हो रही है, कुंडली Y में 25 फेरे हैं और इसमें 18 A विद्युत धारा प्रवाहित हो रही है। पश्चिम की ओर मुख करके खड़ा एक प्रेक्षक देखता है कि X में धारा प्रवाह वामावर्त है जबकि Y में दक्षिणावर्त है। कुंडलियों के केन्द्र पर, उनमें प्रवाहित विद्युत धाराओं के कारण उत्पन्न कुल चुम्बकीय क्षेत्र का परिमाण एवं दिशा ज्ञात कीजिए।
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Question 172 Marks
एक प्रकोष्ठ में $6.5 G \left(1 G =10^{-4} T\right)$ का एकसमान चुंबकीय क्षेत्र बनाए रखा गया है। इस चुंबकीय क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन $4.8 \times 10^6 ms^{-1}$ के वेग से क्षेत्र के लंबवत भेजा गया है। वृत्ताकार कक्षा में इलेक्ट्रॉन की परिक्रमण आवृत्ति प्राप्त कीजिए। क्या यह उत्तर इलेक्ट्रॉन के वेग पर निर्भर करता है? व्याख्या कीजिए।
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Question 182 Marks
एक प्रकोप्ठ में $6.5 G \left(1 G =10^{-4} T\right)$ का एकसमान चुंबकीय क्षेत्र बनाए रखा गया है। इस चंबकीय क्षेत्र में एक छलेक्ट्रॉन $4.8 \times 10^6 m s ^{-1}$ के वेग से क्षेत्र के लंबवत भेजा गया है। न्यास्या कीजिए कि इस इलेक्ट्रॉन का पथ वृत्ताकार क्यों होगा? वृत्ताकार कक्षा की किज्या ज्ञात कीजिए। $\left(e=1.6 \times 10^{-19} C , m_\mu=9.1 \times 10^{-11} kg\right)$
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Question 192 Marks
तार की एक वृत्ताकार कुण्डली में 100 फेरे हैं, प्रत्येक की त्रिज्या 8.0 सेमी. है और इनमें 0.40 A विद्युत धारा प्रवाहित हो रही है। कुंडली के केन्द्र पर चुम्बकीय क्षेत्र का परिमाण क्या है?
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