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भौतिक विज्ञान 2 अंक वाले प्रश्न

वैद्युत चुंबकीय प्रेरण · UP Board (UPMSP) कक्षा 12 साइन्स (UPMSP - हिन्दी माध्यम). 20 questions.

Questions

2 अंक वाले प्रश्न

Take a timed test

20 questions · self-marked practice — reveal the answer and mark yourself.

Question 12 Marks
  1. एक बंद लूप, दो स्थिर रखे गए स्थायी चुंबकों के उत्तरी तथा दक्षिणी ध्रुवों के बीच चुंबकीय क्षेत्र में स्थिर रखा गया है। क्या हम अत्यंत प्रबल चुंबकों का उपयोग करके लूप में धारा उत्पन्न होने की आशा कर सकते हैं।
  2. एक बंद लूप विशाल संधारित्र की प्लेटों के बीच स्थिर विद्युत क्षेत्र के अभिलंबवत गति करता है। क्या लूप में प्रेरित धारा उत्पन्न होगी
    1. जब लूप संधारित्र की प्लेटों के पूर्णतः अंदर हो
    2. जब लूप आंशिक रूप से प्लेटों के बाहर हो? विद्युत क्षेत्र लूप के तल के अभिलंबवत है।
  3. एक आयताकार लूप एवं एक वृत्ताकार लूप एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में से क्षेत्र विहीन भाग में एकसमान वेग v से निकल रहे हैं। चुंबकीय क्षेत्र से बाहर निकलते समय, आपकिस लूप में प्रेरित विद्युत वाहक बल के स्थिर होने की अपेक्षा करते हैं? क्षेत्र, लूपों के तल के अभिलंबवत है।
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  4. वर्णित स्थिति के लिए संधारित्र की ध्रुवता की प्रागुक्ति (Predict) कीजिए।
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Question 22 Marks
  1. परिनालिका में संचित चुंबकीय ऊर्जा का व्यंजक परिनालिका के चुंबकीय क्षेत्र B, क्षेत्रफल A तथा लंबाई l के पदों में ज्ञात कीजिए।
  2. यह चुंबकीय ऊर्जा तथा संधारित्र में संचित स्थिरवैद्युत ऊर्जा किस रूप में तुलनीय है?
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Question 32 Marks
प्रयोग 6.2 पर विचार करें।
  1. धारामापी में अधिक विक्षेप प्रप्त करने के लिए आप क्या करेंगे?
  2. धारामापी की अनुपस्थिति में आप प्रेरित धारा की उपस्थिति किस प्रकार दर्शाएँगे?
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Question 42 Marks
पास-पास रखे कुण्डलियों के एक युग्म का अन्योन्य प्रेरकत्व 1.5 H है। यदि एक कुण्डली में 0.5 s में धारा 0 से 20 A परिवर्तित हो, तो दूसरी कुण्डली की फ्लक्स बंधता में कितना परिवर्तन होगा?
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Question 52 Marks
किसी परिपथ में 0.1 s में धारा 5.0 A से 0.0 A तक गिरती है। यदि औसत प्रेरित विद्युत वाहक बल 200 V है तो परिपथ में स्वप्रेरकत्व का आकलन कीजिए।
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Question 62 Marks
पूर्व से पश्रिम दिशा में विस्तृत एक 10 मी. लम्बा क्षैतिज सीथा तार $0.30 \times 10^{-4} Wb$ मी. ${ }^{-2}$ तीव्रता वाले पृथ्वी के चुम्बकीय क्षेत्र के क्षैतिज घटक से लम्बवत् 5.0 मी. से. ${ }^{-1}$ की चाल से गिर रहा है।।
  1. तार में प्रेरित विद्युत वाहक बल का तात्क्षणिक मान क्या होगा ?
  2. विद्युत वाहक बल की दिशा क्या है ?
  3. तार का कौन-सा सिरा उच्च विद्युत विभव गर है?
Answer
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Question 72 Marks
एक वृत्ताकार कुण्डली जिसकी त्रिज्या 8.0 सेमी. तथा फेरों की संख्या 20 है अपने ऊर्थ्वाधर व्यास के परित: $50 rad$ से ${ }^{-1}$ की कोणीय आवृत्ति से $3.0 \times 10^{-2} T$ के एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र में घूम रही है। कुण्डली में उत्पत्र अधिकतम तथा औसत प्रेरित विद्युत वाहक बल का मान ज्ञात कीजिए। यदि कुण्डली $10 \Omega$ प्रतिरोध का एक बन्द लूप बनाए तो कुण्डली में धारा के अधिकत्म मान की गणना कीजिए। जूल ऊष्मन के कारण क्षयित औसत शक्ति की गणना कीजिए। यह शक्ति कहाँ से प्राप्त होती है?
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Question 82 Marks
1.0 मी. लम्बी धातु की छड़ उसके एक सिरे से जाने वाले अभिलम्बवत् अक्ष के परितः 400 रेडियन से ${ }^{-1}$ की कोणीय आवृत्ति से घूर्णन कर रही है। छड़ का दूसरा सिरा एक धात्विक वलय से सम्पर्कित है। अक्ष के अनुदिश सभी जगह 0.5 टेस्ला का एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र उपस्थित है। वलय तथा अक्ष के बीच स्थापित विद्युत वाहक बल की गणना कीजिए।
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Question 92 Marks
एक आयताकार लूप जिसकी भुजाएँ 8 सेमी.एवं 2 सेमी. हैं, एक स्थान पर थोड़ा कटा हुआ है। यह लूप अपने तल के अभिलम्बवत् 0.3 T के एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र से बाहर की ओर निकल रहा है। यदि लूप के बाहर निकलने का वेग 1 सेमी. से $^{-1}$ है तो कटे भाग के सिरों पर उत्पन्न विद्युत वाहक बल कितना होगा, जब लूप की गति अभिलम्बवत् हो
i. लूप की लम्बी भुजा के
ii. लूप की छोटी भुजा के। प्रत्येक स्थिति में उत्पन्न प्रेरित वोल्टता कितने समय तक टिकेगी?
Answer
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Question 102 Marks
एक लम्बी परिनालिका के इकाई सेंटीमीटर लम्बाई में 15 फेरे हैं। उसके अन्दर 2.0 सेमी. $^2$ का एक छोटा-सा लूप परिनालिका की अक्ष के लम्बवत् रखा गया है। यदि परिनालिका में बहने वाली धारा का मान 2.0 A में 4.0 A से 0.1 s कर दिया जाए तो धारा परिवर्तन के समय प्रेरित विद्युत वाहक बल कितना होगा?
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Question 112 Marks

चित्र में वर्णित स्थितियों के लिए लेंज के नियम का उपयोग करते हुए प्रेरित विद्युत धारा की दिशा ज्ञात कीजिए।
  1. जब अनियिमित आकार का तार वृत्ताकार लूप में बदल रहा हो;
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  2. जब एक वृत्ताकार लूप एक सीधे बारीक तार में विरूपित किया जा रहा हो।
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Question 122 Marks

किसी M द्रव्यमान तथा R त्रिज्या वाले एक पहिए के किनारे (rim) पर एक रैखिक आवेश स्थापित किया गया है जिसकी प्रति इकाई लम्बाई पर आवेश का मान 1 है। पहिए के स्पोक (slope) हल्के एवं कुचालक हैं तथा वह अपनी अक्ष के परित : घर्षण रहित घूर्णन हेतु स्वतंत्र हैं जैसा कि निम्न चित्र में दर्शाया गया है। पहिए के वृत्तीय भाग पर, रिम के अन्दर एकसमान चुम्बकीय क्षेत्र विस्तरित है। इसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है,
B = -B0k $[r \leq a ; a= 0 (अन्यथा)
चुम्बकीय क्षेत्र को अचानक 'ऑफ' (switched off) करने के पश्चात्, पहिए का कोणीय वेग ज्ञात कीजिए।
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Question 132 Marks
  1. चित्र में दर्शाए अनुसार एक लम्बे, सीधे, तार तथा एक वर्गाकार लूप जिसकी एक भुजा की लम्बाई a है, के लिए अन्योन्य प्रेरकत्व का व्यंजक प्राप्त कीजिए।
  2. अब मान लीजिए कि सीधे तार में 50 A की धारा प्रवाहित हो रही है तथा लूप एक स्तिर वेग v = 10 मी./से. से दाईं ओर को गति कर रहा है। लूप में प्रेरित विद्युत वाहक बल का परिकलन उस क्षण पर कीजिए जब x = 0.2 मी. हो। लूप के लिए a = 0.1 मी. लीजिए तथा यह मान लीजिए कि उसका प्रतिरोध बहुत अधिक है।
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Question 142 Marks
वायु के क्रोड वाली एक परिनालिका में, जिसकी लम्बाई 30 सेमी तथा अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल 25 सेमी $^2$ तथा कुल फेरे 500 हैं, 2.5 A धारा प्रवाहित हो रही है। धारा को $10^{-3}$ से. के अल्पकाल में अचानक बन्द कर दिया जाता है। परिपथ में स्विच के खुले सिरों के बीच उत्पन्न औसत विद्युत वाहक बल का मान क्या होगा? परिनालिका के सिरों पर चुम्बकीय क्षेत्र के परिवर्तन की उपेक्षा कर सकते हैं।
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Question 152 Marks
चित्र में एक धातु की छड़ PQ को दर्शाया गया है जो पटरियों AB पर रखी है तथा एक स्थायी चुम्बक के धुवों के मध्य स्थित है। पटरियाँ, छड़ एवं चुम्बकीय क्षेत्र परस्पर अभिलम्बवत् दिशाओं में हैं। एक गैल्वेनोमीटर (धारामापी) G को पटरियों से एक स्विच K की सहायता से संयोजित किया गया है। छड़ की लम्बाई = 15 सेमी., B = 0.50 T तथा पटरियों, छड़ तथा धारामापी से बने बन्द लूप का प्रतिरोध = 9.0 m $\Omega$ है। क्षेत्र को एक समान मान लें।
  1. माना कुँजी K खुली (open) है तथा छड़ 12 सेमी./से$^{-1}$ की चाल से दर्शायी गई दिशा में गतिमान है। प्रेरित विद्युत वाहक बल का मान एवं धुवणता (polarity) बताइए।
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  2. क्या कुँजी K खुली होने पर छड़ के सिरों पर आवेश का आधिक्य हो जायेगा? क्या होगा यदि कुँजी K बन्द (close) कर दी जाए?
  3. जब कुँजी K खुली हो तथा छड़ एक समान वेग से गति में हो तब भी इलेक्ट्रॉनों पर कोई परिणामी बल कार्य नहीं करता यद्यपि उन पर छड़ की गति के कारण चुम्बकीय बल कार्य करता है। कारण स्पष्ट कीजिए।
  4. कुँजी बन्द होने की स्थिति में छड़ पर लगने वाले अवमंदन बल का मान क्या होगा ?
  5. कुँजी बन्द होने की स्थिति में छड़ को उसी चाल (= 12 सेमी/से$^{-1}$) से चलाने हेतु कितनी शक्ति (बाह्य कारक के लिए) की आवश्यकता होगी?
  6. बन्द परिपथ में कितनी शक्ति का ऊष्मा के रूप में क्षय होगा? इस शक्ति का र्रोत क्या है?
  7. गतिमान छड़ में उत्पन्न विद्युत वाहक बल का मान क्या होगा यदि चुम्बकीय क्षेत्र की दिशा पटरियों के लम्बवत् होने की बजाय उनके समान्तर हो?
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Question 162 Marks
एक शक्तिशाली लाउडस्पीकर के चुम्बक के धुवों के बीच चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता के परिमाण का मापन किया जाना है। इस हेतु एक छोटी चपटी 2 सेमी $^2$ क्षेत्रफल की अन्वेषी कुण्डली (search coil) का प्रयोग किया गया है। इस कुण्डली में पास-पास लिपटे 25 फेरे हैं तथा इसे चुम्बकीय क्षेत्र के लम्बवत् व्यवर्तिथ किया गया है और तब इसे दुत गति से क्षेत्र के बाहर निकाला जाता है। तुल्यतः एक अन्य विधि में अन्वेषी कुण्डली को $90^{\circ}$ से तेजी से घुमा देते हैं जिससे कुण्डली का तल चुम्बकीय क्षेत्र के समान्तर हो जाये। इन दोनों घटनाओं में कुल 7.5 mC आवेश का प्रवाह होता है (जिसे परिपथ में प्रक्षेप धारामापी (ballistic galvanometer) लगाकर ज्ञात किया जा सकता है)। कुण्डली तथा धारामापी का संयुक्त प्रतिरोध $0.50 \Omega$ है। चुम्बक की क्षेत्र तीव्रता का आकलन कीजिए।
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Question 172 Marks
12 सेमी. भुजा वाला वर्गाकार लूप जिसकी भुजाएँ $X$ एवं $Y$ अक्षों के समान्तर हैं, $x$-दिशा में 8 सेमी. से $^{-1}$ की गति से चलाया जा रहा है। लूप तथा उसकी गति का परिवेश धनात्मक $z$-दिशा के चुम्बकीय क्षेत्र का है। चुम्बकीय क्षेत्र न तो एकसमान है और न ही समय के साथ नियत है। इस क्षेत्र की ऋणात्मक दिशा में प्रवणता $10^{-3} T$ सेमी. -1 है (अर्थात् ऋणात्मक $x$-अक्ष की दिशा में इकाई सेंटीमीटर दूरी पर क्षेत्र के मान में $10^{-3} T$ सेमी. $^{-1}$ की वृद्धि होती है), तथा क्षेत्र के मान में $10^{-3} T$ से $^{-1}$ की दर से कमी भी हो रही है। यदि कुण्डली का प्रतिरोध $4.50 m \Omega$ हो तो प्रेरित धारा का परिमाण एवं दिशा ज्ञात कीजिए।
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Question 182 Marks
QUESION मान लीजिए कि उल्लिखित लूप स्थिर है किन्तु चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न करने वाले विद्युत चुम्बक में धारा का मान कम किया जाता है जिससे चुम्बकीय क्षेत्र का मान अपने प्रारम्भिक मान 0.3 T से $0.02 Ts ^{-1}$ की दर से घटता है। अब यदि लूप का कटा भाग जोड़ दें जिससे प्राप्त बन्द लूप का प्रतिरोध $1.6 \Omega$ हो तो इस लूप में ऊष्मन के रूप में शक्ति ह्रास क्या है? इस शक्ति का स्रोत क्या है?
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Question 192 Marks
एक जेट प्लेन पश्चिम की ओर 1800 किमी./घंटा वेग से गतिमान है। प्लेन के पंख 25 मी. लम्बे हैं। इनके सिरों पर कितना विभवान्तर उत्पन्न होगा? पृथ्वी के चुम्बकीय क्षेत्र का मान उस स्थान पर $5 \times 10^{-4} T$ तथा नति कोण (dip angle) $30^{\circ}$ है।
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Question 202 Marks

चित्र (a) से (f) में वर्णित स्थितियों के लिए प्रेरित धारा की दिशा की प्रागुक्ति (predict) कीजिए।
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