Electric Charges and Coulomb's Law MCQ Quiz in বাংলা - Objective Question with Answer for Electric Charges and Coulomb's Law - বিনামূল্যে ডাউনলোড করুন [PDF]

ধারণা:

• তড়িৎ বল: একটি তড়িৎ ক্ষেত্রে একটি আধানযুক্ত কণার উপর বল \( F = qE \) দ্বারা প্রদত্ত হয়, যেখানে \( q \) হল আধান এবং \( E \) হল তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা।
• মহাকর্ষ বল: বিন্দু আধানের ওজন \( mg \), যেখানে \( g \) হল মহাকর্ষীয় ত্বরণ।
• সাম্যাবস্থায়, অনুভূমিক তড়িৎ বল টানের অনুভূমিক উপাংশের সাথে সাম্যবদ্ধ হয়, এবং মহাকর্ষীয় বল টানের উল্লম্ব উপাংশের সাথে সাম্যবদ্ধ হয়।

গণনা:

প্রদত্ত:

আধানের ভর = \( m \)

আধান = \( q \)

তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা = \( E \)

সাম্যাবস্থায়, বলের ভারসাম্য ব্যবহার করে:

\( E q = T \sin(\theta) \)

⇒ \( T \cos(\theta) = mg \)

⇒ \( \frac{T \sin(\theta)}{T \cos(\theta)} = \frac{qE}{mg} \)

⇒ \( \tan(\theta) = \frac{qE}{mg} \)

⇒ \( E = \frac{mg}{q} \tan(\theta) \)

∴ সঠিক উত্তর হল (A): \( E = \frac{mg}{q} \tan(\theta) \)

গণনা:

(x <

⇒ \(F_{\text {net }}=-\left(\frac{k q_0 Q}{(a-x)^2}-\frac{k Q q_0}{(a+x)^2}\right) \)

⇒ \(m α=-\frac{k q_0 Q}{a^4} 4 a x \)

\( \Rightarrow α=-\frac{4 k q_0 Q}{m a^3} x\)

সুতরাং, \(T=2 \pi \sqrt{\frac{4 \pi \varepsilon_0 m a^3}{4 q_0Q}}\)

অথবা, \(T=\sqrt{\frac{4 \pi^3 \varepsilon_0 m a^3}{q_0 Q}}\)

∴ q_o আধানের দোলনের পর্যায়কাল \(\sqrt{\frac{4 \pi^3 \varepsilon_0 m a^3}{q_0 Q}}\)

ব্যাখ্যা:-

5Q আধানটি গোলকের ভিতরে অবস্থিত।

সুতরাং, গোলকের মধ্য দিয়ে ফ্লাক্স \(=\frac{5 \mathrm{Q}}{\varepsilon_0}\)

ধারণা:

দুটি বিন্দু চার্জ q ₁ এবং q ₂ এর মধ্যে বল কুলম্বের সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়:

বাতাসে \(\mathrm{F}=\frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \frac{\mathrm{q}_1 \mathrm{q}_2}{\mathrm{r}_2}\)

যখন চার্জগুলিকে একটি ডাইইলেক্ট্রিক ধ্রুবক K সহ একটি মাধ্যমে স্থাপন করা হয়, তখন বলটি নিম্নরূপ পরিবর্তিত হয়:

F` = \(\frac{1}{4 \pi ϵ 0}. \frac{q_1 q_2}{K r^2}\)

গণনা:

\(\mathrm{F}^{\prime}=\frac{1}{4 \pi\left(\mathrm{K} \epsilon_0\right)} \frac{\mathrm{q}_1 \mathrm{q}_2}{\left(\mathrm{r}^{\prime}\right)^2}=\frac{25}{4 \pi\left(5 \epsilon_0\right)} \frac{\mathrm{q}_1 \mathrm{q}_2}{(\mathrm{r})^2}=5 \mathrm{~F}\)

∴ নতুন মাধ্যমের চার্জের মধ্যে বল 5F

ধারণা :

• বৈদ্যুতিক আধান: এটি পদার্থের প্রাথমিক কণাগুলির একটি অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট যা বিভিন্ন বস্তুর মধ্যে বৈদ্যুতিক শক্তির জন্ম দেয়।
• এটি একটি স্কেলার রাশি।
• বৈদ্যুতিক আধানের SI একক হল কুলম্ব (C)
• পরিবাহীর উপর মোট প্রদত্ত আধান q = It, যখন কিছু সময়ের জন্য পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়।

এখানে আমি = I এবং t = সময়

গণনা :

প্রদত্ত, - I = 5 A এবং t = 2 মিনিট = 120 সেকেণ্ড

• পরিবাহীর উপর মোট প্রদত্ত আধান q = It

⇒ Q = It

⇒ Q = 5 × 120 = 600 C

ধারণা :

বৈদ্যুতিক আধান (q): পদার্থের যে বৈশিষ্ট্য বৈদ্যুতিক বলের জন্য দায়ী তাকে বৈদ্যুতিক চার্জ বলে।

আধানের SI একক হল কুলম্ব (C)

বৈদ্যুতিক আধান প্রবাহের হারকে বৈদ্যুতিক প্রবাহ বলে।

\(Electric\;current\;\left( I \right) = \frac{{charge\;\left( q \right)}}{{Time\;\left( t \right)}}\)

আধান (q) = তড়িৎপ্রবাহ (I) × সময় (t)

গণনা :

প্রদত্ত:

তড়িৎপ্রবাহ (I) = 0.5 A

সময় (t) = 20 মিনিট = 20 × 60 সেকেন্ড = 1200 সেকেন্ড

সঠিক উত্তর হল এর ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পায়।

• যখন কিছু পরিমাণ আধানকে সাবানের বুদবুদের উপর প্রয়োগ করা হয় তখন তার ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পায়।

• বুদবুদের ব্যাসার্ধ প্রসারিত হবে কারণ এর উপর অভিন্নভাবে বণ্টিত হওয়া আধানের কণাগুলি স্থিরতাড়িত বলের কারণে একে অপরকে প্রতিহত করে।
• ঘটনাটি ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক আধানযুক্ত উভয় প্রকার বুদবুদের মধ্যেই ঘটে, এটির  কারণ হল তার উপর প্রয়োগকৃত আধান। 

• সাবানের বুদবুদ ব্যতিচারের ঘটনাটিকে প্রদর্শিত করে।
• যখন বিভিন্ন সুসংগত উৎস থেকে আগত দুটি আলোক তরঙ্গ একসাথে মিলিত হয়, তখন একটি তরঙ্গের কারণে বন্টনের শক্তি/তীব্রতা অপর তরঙ্গ দ্বারা বিঘ্নিত হয়।
• দুটি আলোক তরঙ্গের উপরিপাতনের কারণে আলোক শক্তির/তীব্রতার বন্টনে যে সামান্য পরিবর্তন হয়/দেখা দেয় তাকে "আলোর ব্যতিচার" বলা হয়।
• আলোক তরঙ্গের জন্য ব্যতিচারের নীতিটি টি. ইয়ং প্রবর্তন করেছিলেন।
• আলোকিক ব্যতিচার আলোর তরঙ্গের প্রকৃতিকে প্রদর্শিত করে।

ধারণা:

• ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্সে কুলম্বের সূত্র: এটি বলে যে দুটি স্থির বিন্দু আধানের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বল আধানের গুণফলের সরাসরি সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যে দূরত্বের বর্গের ব্য়স্তানুপাতিক এবং দুটি আধানের সাথে যুক্ত সরলরেখা বরাবর কাজ করে।

F ∝ q 1 × q 2

\(F \propto \;\frac{1}{{{r^2}}}\)

\(F = K\frac{{{q_1}\; \times \;{q_2}}}{{{r^2}}}\)

এখানে \(K = \frac{1}{4\pi \epsilon_o}\) ধ্রুবককে স্থিরতাড়িতিক বল ধ্রুবক অথবা কুলম্বের ধ্রুবক বলে।

• K-এর মান নির্ভর করে দুটি আধানের মধ্যবর্তী মাধ্যমটির প্রকৃতি এবং নির্বাচিত এককের সিস্টেমের উপর।

ব্যাখ্যা :

• উপরের তথ্য় থেকে এটা স্পষ্ট যে কুলম্বের সূত্র সমীকরণের ধ্রুবক হল \( \frac{1}{4\pi \epsilon_o}=9\times 10^ 9 Nm^2/C^2.\) , যেখানে εoহল শূন্য় স্থানের প্রবেশ্য়তা।

ধারণা:

স্থিরতড়িৎবিজ্ঞানে কুলম্বের সূত্র:

• কুলম্বের সূত্র বলে যে দুটি স্থির বিন্দু আধানের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বল আধানের গুণফলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যে দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের ব্যস্তানুপাতিক এবং দুটি আধানের সাথে যুক্ত সরলরেখা বরাবর কাজ করে।

ফ্যারাডে এর তড়িচ্চুম্বকিয় আবেশের সূত্র:

• যখনই একটি বর্তনী/কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে যাওয়া শক্তির চৌম্বক রেখার সংখ্যা (চৌম্বকীয় প্রবাহ) পরিবর্তিত হয় তখন বর্তনীতে একটি তড়িৎচ্চালক বল উৎপন্ন হয় যাকে প্ররোচিত তড়িৎচ্চালক বল বলা হয়।

প্যাসকালের সূত্র:

• বদ্ধ তরলের প্রতিটি বিন্দুতে চাপ একই থাকে।

চার্লসের সূত্র:

• যদি চাপ স্থির থাকে, তাহলে গ্যাসের প্রদত্ত ভরের আয়তন তার পরম তাপমাত্রার সরাসরি সমানুপাতিক।
  অর্থাৎ V ∝ T

ব্যাখ্যা​:

• কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী দুটি আধান q1 এবং q2 এর মধ্যে পারস্পরিক বৈদ্যুতিক বল r দূরত্ব দ্বারা পৃথকীকৃত নিম্নভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে

বল (F) ∝ q1 × q2

\(F \propto \;\frac{1}{{{r^2}}}\)

\(F = K\frac{{{q_1} \times {q_2}}}{{{r^2}}}\)

যেখানে K একটি ধ্রুবক = 9 × 109 Nm2/C2

• আমরা যদি একাধিক আধানের মধ্যে পারস্পরিক বৈদ্যুতিক শক্তি গণনা করতে চাই তবে আমাদের কুলম্বের সূত্র সহ উপরিপাত নীতি প্রয়োগ করতে হবে।

ধারণা:

বৈদ্যুতিক আধান

• এটিকে ইলেক্ট্রন, প্রোটন ইত্যাদির মতো কিছু মৌলিক কণার অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যার কারণে তারা বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় প্রভাব তৈরি করে।
• বৈদ্যুতিক আধানের প্রকারভেদ
  1. ধনাত্মক আধান: এমন একটি বস্তু যার মধ্যে ইলেকট্রনের ঘাটতি রয়েছে।
  2. ঋণাত্মক আধান: এমন একটি বস্তু যার মধ্যে অতিরিক্ত ইলেকট্রন রয়েছে।
• বৈদ্যুতিক আধানের বৈশিষ্ট্য
  • সমরূপ আধান একে অপরকে বিকর্ষণ করে এবং বিপরীত আধান একে অপরকে আকর্ষণ করে।
  • আধান একটি স্কেলার রাশি।
  • একটি আধানকে সবসময় পরিমাপ করা যায়।
  • একটি আধান সর্বদা সংরক্ষিত থাকে।
  • একটি আধান সর্বদা ভরের সাথে যুক্ত থাকে।
  • আধানের একক হল কুলম্ব।

⇒ 1 কুলম্ব = 625×1016 ইলেকট্রনের উপর আধান

ব্যাখ্যা:

• ধনাত্মক আধান: এমন একটি বস্তু যার মধ্যে ইলেকট্রনের ঘাটতি রয়েছে।
• আমরা জানি যে প্রোটন নিউক্লিয়াসে উপস্থিত থাকে সুতরাং আমরা উপাদানের মধ্যে প্রোটন যুক্ত বা অপসারণ করতে পারি না কিন্তু আমরা উপাদানের থেকে ইলেকট্রন যুক্ত বা অপসারণ করতে পারি।
• সুতরাং ইলেকট্রন অপসারণ করে বস্তুকে ধনাত্মক আধান যুক্ত করা যায় এবং ইলেকট্রন যুক্ত করে বস্তুকে ঋণাত্মক আধান যুক্ত করা যায়।
• প্রোটন যুক্ত করে বা অপসারণ করে কখনই আধান তৈরি করা যায় না। অতএব, বিকল্প 2 হল সঠিক।

ধারণা :

• বৈদ্যুতিক আধান: এটি পদার্থের প্রাথমিক কণাগুলির একটি অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য যা বিভিন্ন বস্তুর মধ্যে বৈদ্যুতিক শক্তির জন্ম দেয়।
• এটি একটি স্কেলার রাশি।
• বৈদ্যুতিক আধানের SI একক হল কুলম্ব (C)
• বস্তুর মোট আধান সর্বদা আধানের একটি মৌলিক কোয়ান্টামের একটি অবিচ্ছেদ্য গুণিতক অর্থাৎ q = ne

যেখানে n = পূর্ণসংখ্যা

ব্যাখ্যা :

যদি একটি সিস্টেমে n আধান থাকে যেমন \({q_1},{q_2},{q_3},...{q_n}\)

• তাহলে তাদের মোট আধান হবে সমস্ত আধানের যোগফল অর্থাৎ

\(\Rightarrow \left( {{q_1} + {q_2} + {q_3} + \ldots {q_n}} \right)\)

• একে আধানের সুপারপজিশনের নীতি বলা হয়। তাই বিবৃতি 1 সঠিক।
• এটি আধানের বৈশিষ্ট্য় যা হল, যেমন আধান একে অপরকে বিকর্ষণ করে অন্যদিকে আধান একে অপরকে আকর্ষণ করে। তাই বিবৃতি 2 ভুল এবং বিবৃতি 3 সঠিক।

ধারণা :

সুপারপজিশন নীতি:

• সুপারপজিশনের নীতিটি বলে যে যখন অনেকগুলি আধান মিথস্ক্রিয়া করে, তখন একটি নির্দিষ্ট আধানের মোট বল হল অন্যান্য সমস্ত আধানের কারণে এটির উপর প্রয়োগ করা শক্তিগুলির ভেক্টর যোগফল।
• দুটি আধানের মধ্যে বল অন্যান্য আধানের উপস্থিতি দ্বারা প্রভাবিত হয় না ।

• এটি পর্যবেক্ষণ বিন্দুতে, আধানের যেকোনো বিন্যাসে নিম্নলিখিত পরামিতি গণনা করতে ব্যবহৃত হয়।
  • পর্যাপ্ত বল
  • মোট বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র

গণনা :

যদি সিস্টেমটি ভারসাম্যের মধ্যে থাকে, তাহলে সমস্ত আধানের মোট বল শূন্য হবে।

F1 + F2 + F3 = 0

∴ F1 = -(F2 + F3)

10μC আধানে বল হবে -

ধারণা:

• ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বা বৈদ্যুতিক বলকে দুটি বৈদ্যুতিক আধানের মধ্যবর্তী বল হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।
• এটি মহাবিশ্বের অন্যতম মৌলিক শক্তি।
• ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল আকর্ষণীয় বা বিকর্ষণীয় হতে পারে।
• কুলম্বের সূত্র বলে যে দুটি বিন্দু আধানের মধ্যে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল আধানের গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক।
• q₁ এবং q₂ কে দুটি আধান হিসাবে বিবেচনা করুন যার মধ্যে একটি দূরত্ব 'r' রয়েছে। অতএব, কুলম্বের সূত্র অনুসারে
  • \(F_E = K\frac{q_1q_2}{r^2}\)
  • যেখানে, \(K = \frac 1{4\pi \epsilon _0}\) = 9 × 10⁹ Nm²/c²

গণনা:

চিত্র থেকে,

• A-তে Q আধানের ভারসাম্যের জন্য, উভয় আধান দ্বারা প্রয়োগ করা বল অর্থাৎ, B-তে আরেকটি আধান Q এবং C-তে q এর মাত্রা সমান এবং দিক বিপরীত হওয়া উচিত।
• এটি তখনই সম্ভব যখন q এর একটি ঋণাত্মক আধান থাকে।

ধরা যাক আধান গুলির মধ্যে দূরত্ব l

সুতরাং, C তে A কারণে Q তে আধানের শক্তি হল F_AB এবং q এর কারণে F_AC

F _AC = -F _AB

\(\Rightarrow K\frac{Qq}{(\frac l2)^2} = -K\frac{Q^2}{l^2}\)

\(\Rightarrow q = - \frac Q4\)

সঠিক উত্তর হল ঋণাত্মক আধানযুক্ত বা নিরপেক্ষ হতে পারে

Key Points