Questions in this chapter

হাইড্রোজেন পরমাণুতে একটি ইলেকট্রন ও একটি প্রোটন থাকে। ইলেকট্রনটি নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে $2.185 \times 10^{6} \mathrm{~ms}^{-1}$ সমদ্রুতিতে ঘুরছে। ইলেকট্রনের ভর $9.1 \times 10^{-31} \mathrm{~kg}$ এবং বৃত্তাকার পথের ব্যাসার্ধ $5.3 \times 10^{-11} \mathrm{~m}\left[\mathrm{e}=1.6 \times 10^{-19} \mathrm{C}\right]$

ক. টেসলা কাকে বলে?

খ. স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক $5$ হেনরি বলতে কি বুঝ?

গ. কেন্দ্রে কুলম্ব বল কত হবে?

ঘ. ঘূর্ণনরত ইলেকট্রনটি পরমাণুর কক্ষপথ থেকে ছিটকে পড়বে কি না বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।

$2$ $\mathrm{m}$ লম্বা সোজা তারের মধ্য দিয়ে $4$ $\mathrm{A}$ তড়িৎ প্রবাহিত করলে তার হতে $0.16$ $\mathrm{m}$ দূরে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান তারটি বৃত্তাকার করলে কেন্দ্রে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের চেয়ে কম। আবার তারটি পেঁচিয়ে $10$ পাকের কুণ্ডলী তৈরি করলে কেন্দ্রে যে চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয় তা এক পাকের ক্ষেত্রের $100$ গুণ।

ক. পারস্পরিক আবেশ কাকে বলে?

খ. কোনো পরিবাহীর পরিবাহিতা $0.2$ সিমেন্স বলতে কী বোঝায়?

গ. উদ্দীপকের তারটি হতে $0.16$ $\mathrm{m}$ দূরে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান কত?

ঘ. উদ্দীপকের বক্তব্যের সঠিকতা যাচাই কর।

একটি লম্বা ও সোজা তারে $60\ \mathrm{A}$ তড়িৎ সরবরাহ করা হলো। তার থেকে $40\ \mathrm{cm}$ দূরে $\mathrm{P}$ একটি বিন্দু। পরবর্তীতে তারটিকে বাঁকিয়ে $40\ \mathrm{cm}$ ব্যাসার্ধের এক পাকের বৃত্তাকার কুণ্ডলী করা হলো যার কেন্দ্র হলো $\mathrm{Q}$।

ক. বিভব পার্থক্য কাকে বলে?

খ. ট্রান্সফরমার ডিসি প্রবাহে কাজ করে না- ব্যাখ্যা কর।

গ. $\mathrm{P}$ বিন্দুতে চৌম্বকক্ষেত্রের মান নির্ণয় কর।

ঘ. পরিবাহী থেকে $\mathrm{P}$ এবং $\mathrm{Q}$ বিন্দু সমদূরে থাকলেও চৌম্বকক্ষেত্রের মান ভিন্ন হতে পারে কি? গাণিতিক বিশ্লেষণসহ মতামত দাও।

$5 \times 10^{-3} \mathrm{~kg}$ ভর, 0.6m দৈর্ঘ্য এবং $0.1\ \Omega$ রোধবিশিষ্ট একটি পরিবাহী তার $1.8 \times 10^{-3} \mathrm{~T}$ ফ্লাক্স ঘনত্বের সুষম চৌম্বকক্ষেত্রে লম্বভাবে রাখা আছে। তারটির দুই প্রান্তে $4.5\ \rm{V}$ বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করে এতে তড়িৎ প্রবাহ সৃষ্টি করা হলো। (চৌম্বক প্রাবল্য, $\mathrm{H}=1.8 \times 10^{-5} \mathrm{~T}$)

ক. কাল দীর্ঘায়ন কাকে বলে?

খ. $\rm{NAND}$ কে সার্বজনীন গেট বলা হয় কেন?

গ. চৌম্বক প্রবেশ্যতা কত?

ঘ. তারটি চৌম্বকক্ষেত্রে সাম্যাবস্থায় থাকবে— উক্তিটির যথার্থতা যাচাই কর।

$0.001$ $\rm{m}^2$ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট একখণ্ড ইস্পাতকে চুম্বকায়ন করার জন্য একটি চুম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হলো। চৌম্বক প্রাবল্যের মান যত বৃদ্ধি করা হয় চুম্বকায়নের মাত্রা তত বৃদ্ধি পায়। কিন্তু চুম্বকায়ন মাত্রা একটি সম্পৃক্ত মানে পৌছার পর চৌম্বক প্রাবল্যের বৃদ্ধির সাথে চুম্বকায়ন মাত্রা আর বৃদ্ধি পায় না। অবশেষে ইস্পাত খণ্ডটি $1\ \rm{Am}$ মেরুশক্তির একখণ্ড চুম্বকে পরিণত হলো।

ক. শান্ট কাকে বলে?

খ. তুল্যরোধ এবং তুল্য ধারকত্বের মধ্যে পার্থক্য লিখ।

গ. উদ্দীপকে উল্লেখিত ইস্পাত খণ্ডকে চুম্বকে পরিণত করার ফলে উহার চুম্বকায়ন মাত্রা নির্ণয় কর।

ঘ. চুম্বকায়ন মাত্রা বনাম চৌম্বক প্রাবল্যের লেখ অঙ্কন পূর্বক চৌম্বক সম্পৃক্তি ব্যাখ্যা কর।

পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগারে একদল শিক্ষার্থী $5$ সেন্টিমিটার ব্যাসার্ধ এবং $250$ পাকবিশিষ্ট একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলীর ভিতর দিয়ে $20\ A$ তড়িৎ প্রবাহ চালনা করে এবং কুণ্ডলীর কেন্দ্রে চৌম্বকক্ষেত্র $B$ এর মান নির্ণয় করে। তারপর কুণ্ডলীর তারটিকে সোজা করে একই পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহ চালিয়ে কয়েলের ব্যাসার্ধের সমান দূরত্বের কোনো বিন্দুতে $B$ এর মান নির্ণয় করে। এমতাবস্থায় প্রবাহ স্থির রেখে পরিবাহীকে $5\ tesla$ মানের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে স্থাপন করা হলো।

ক. অ্যাম্পিয়ারের সংজ্ঞা দাও।

খ. সুষম চৌম্বকের ক্ষেত্রে গতিশীল চার্জের উপর ক্রিয়াশীল বল কি কি বিষয়ের উপর নির্ভরশীল?

গ. উদ্দীপকে তারটি সোজা করার পরে চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপিত অবস্থায় এর উপর ক্রিয়াশীল বলের মান কত?

ঘ. উদ্দীপকের আলোকে কোন ক্ষেত্রে $B$এর মান বেশি পাবে? গাণিতিক ব্যাখ্যা দাও।

পদার্থবিদ্যা গবেষণাগারে তোমার শিক্ষক তড়িচ্চুম্বকীয় আবেশ বোঝানোর জন্য $5$ টেসলা মানের চৌম্বকক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে তিনটি পরিবাহী কুণ্ডলী রাখলেন, যাদের প্রতিটির পাক-সংখ্যা $500$. এদের মধ্যে প্রথম কুণ্ডলীটি $5\ cm$ ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার, দ্বিতীয়টি $10\ cm^2$ ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট আয়তাকার এবং তৃতীয়টি $45\ cm^2$ ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট বর্গাকার। দ্বিতীয় এবং তৃতীয় কুণ্ডলীকে $0.5$ সেকেন্ডে ক্ষেত্র থেকে বের করে নেওয়া হলো।

ক. হল ক্রিয়া কী?

খ. কোনো স্থানের বিনতি $29^\circ S$ বলতে কী বুঝ?

গ. প্রথম কুণ্ডলীতে জড়িত চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিমাণ কত?

ঘ. উপরোক্ত কুণ্ডলী তিনটিতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বলের মানের তুলনামূলক বিশ্লেষণ কর।

একটি ইলেকট্রন $10m.s^{-1}$ দ্রুতিতে $PQ$ প্রান্ত দিয়ে প্রবেশ করে $RS$ প্রান্ত দিয়ে নির্গত হলো।

ক. লরেঞ্জ বল কী?

খ. বৈদ্যুতিক পাখার তার কুণ্ডলী বৃত্তাকার করে তৈরি করা হয়। কেন- ব্যাখ্যা করো।

গ. চৌম্বক ক্ষেত্রে ইলেকট্রনটির ওপর ক্রিয়াশীল বলের মান নির্ণয় করো ।

ঘ. ইলেকট্রনটির গতিপথ অংকন কর এবং এতে এর দ্রুতির কীরূপ পরিবর্তন হবে, কারণ ব্যাখ্যা কর।

একটি আয়তাকার পরিবাহীর দৈর্ঘ্য $0.5 m$, প্রস্ত $0.2 \ m$ পুরুত্ব $0.1 \ cm$ | এটিকে $5 \ T$ চুম্বক ক্ষেত্রের লম্ব বরাবর স্থাপন করা হলো। পরিবাহীতে $3 \ ‍A$ তড়িৎ প্রবাহিত করলে প্রস্থের দুই প্রান্তে বিভব পার্থক্যের সৃষ্টি হয়। পরিবাহীর প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে মুক্ত ইলেকট্রন সংখ্যা ।

ক. হল ক্রিয়া কী ?

খ.চৌম্বকক্ষেত্রে স্থাপিত পরিবাহীতে তড়িৎ প্রবাহিত করলে ক্রিয়া ঘটে কেন?

গ.পরিবাহীতে সৃষ্ট হল বিভব নির্ণয় কর।

ঘ.পরিবাহীর প্রশ্ন দ্বিগুণ ও পুত্বে অর্ধেক করলে হল ক্লিয়ার কী পরিবর্তন হবে।

চিত্রে একটি শলাকা মুক্তভাবে অবস্থান করছে শলাকাটির সমান্তরালে $3 \ cm$ উপর দিয়ে একটি অসীম দৈর্ঘ্যের পরিবাহী তার স্থাপন করা হলো।

ক. ডায়াচৌম্বক পদার্থ কাকে বলে?

খ. শলাকাটি কোন দিকে বিভিন্ন হবে চিত্রের সাহায্যে দেখাও ।

গ. $N$ বিন্দুতে চুম্বক ক্ষেত্রের মান কচু হবে নির্ণয় কর।

ঘ. চুম্বক স্থলাকার $5A$ এর বিপরীত দিকে $3A$ তড়িৎবাহী তাই অপর একটি অসীম দৈর্ঘ্যের তার স্থাপন করা হলে কী ঘটবে গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

(ক) চিত্রে চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি অসীম দৈর্ঘ্যের তড়িতবাহী তার দেখানো হয়েছে। সীমানার বাইরে চৌম্বক ক্ষেত্র নেই বিবেচনা কর। (খ) চিত্রে 10 cm ব্যাসার্ধের একটি এক পাকের তড়িতাহী বৃত্তাকার কুণ্ডলী।

ক. চৌম্বক ফ্লাক্স কাকে বলে?

খ. (খ) চিত্রে কুন্ডলীর ক্ষেত্রে চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক দেখাও।

গ. (ক) চিত্রে তড়িতবাহী তারের উপর কত বল ক্রিয়া করবে নির্ণয় কর।

ঘ. (ক) চিরে চৌম্বক ক্ষেত্র নেই বিবেচনা করে তার থেকে 10 cm দূরে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের সমান চৌম্বক ক্ষেত্র কুণ্ডলীর কেন্দ্রে কীভাবে উৎপন্ন করা যায় মতামত দাও।

চুম্বকের দুটি মেরুর মাঝে একটি $1 \ mm$ পুরুত্বের পাত আকারের পরিবাহী অবস্থিত। এর সাথে একটি ব্যাটারি $E$ একটি চাবি $K$, একটি অ্যামিটার $A$ এবং একটি ভোল্টমিটার $v$ চিত্রানুরূপ সংযুক্ত করা হয়েছে। এতে অ্যামিটার পাঠ $10 \ A$ এবং ভোল্টমিটার পাঠ $3.25 \times 10^{19}$ পাওয়া গেল । ইলেকট্রনের চার্জ $1.6 \times 10^{-19}C$

ক. চৌম্বক প্রবেশ্যতার একক কী?

খ. চৌম্বক ক্ষেত্রে গতিশীল চার্জের ওপর ক্রিয়াশীল বলের ওপর ভিত্তি করে চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক সনাক্ত করা হয় না কেন?

গ. মেরুদ্বয়ের মধ্যবর্তী স্থানে চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব $50 \ T$ হলে পরিবাহির প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে মুক্ত ইলেকট্রনের সংখ্যানির্ণয় করো ।

ঘ. পরিবাহির $P$ ও $Q$ প্রান্তে বিভব পার্থক্য সৃষ্টি হওয়ার কারণ উল্লেখসহ কোন প্রান্তে কীরূপ বিভব সৃষ্টি হবে বর্ণনা করো।

কোনো স্থানে ভূচৌম্বক ক্ষেত্রের অনুভূমিক উপাংশ $30 \ T$ এবং বিনতি $30°$ । ঐ স্থানে একটি কম্পাস রেখে চুম্বক শলাকা বরাবর $3 \ cm$ উপরে $5 \ A$ তড়িৎবাহী একটি লম্বা সোজা তার স্থাপন করা হলে শলাকাটি কিছুটা বিচ্যুত হয়ে স্থির হলো।

”ক. এক টেসলা কাকে বলে ?

খ. একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি চার্জ গতিশীল আছে কিন্তু এর ওপর কোনো বল ক্রিয়া করছে না কারণ ব্যাখ্যা কর।

গ. ঐ স্থানের মোট ভূচৌম্বক ক্ষেত্রের মান নির্ণয় কর।

ঘ. চুম্বক শলাকাটি কতটুকু বিচ্যুত হয়ে স্থির হয়ে ছিল, গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

$0.57 \ m$ দৈর্ঘ্য, $4.5 \times 10^{-3}kg$ ভর ও $0.05 \Omega$ রোধের একটি পরিবাহী তার $1.8 \times 10^{-3}T$ ফ্লাক্স ঘনত্বের সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে লম্বভাবে রাখা আছে । তারের দুই প্রান্তে বিভব পার্থক্য সৃষ্টি করে এতে তড়িত প্রবাহ চালানো হলো। এতে চিত্রে প্রদর্শিত দিকে তাড়িতচৌম্বক বল সৃষ্টি হলো।

ক. চৌম্বক প্রবেশ্যতা কাকে বলে?

খ.. যুক্তিসহ পরিবাহীতে তড়িৎ প্রবাহের দিক উল্লেখ কর।

গ. তারের দুই প্রান্তে কত বিভব প্রয়োগ করা হলে তারটি তার ওজনের সমান চৌম্বক বল অনুভব করবে নির্ণয় কর।

ঘ. ভূ চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুভূমিক উপাংশ $1.8 \times 10^{-5}T$। ভূপৃষ্ঠে কোনো তড়িৎবাহী তার কেন উপরের দিকে লাফিয়ে ওঠে না। তার কারণ বিশ্লেষণ কর।

কোনো স্থানে ভূ-চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুভূমিক উপাংশ $25 \ T$ এবং বিনতি $23°$। ঐ স্থানে একটি লম্বা তারের মধ্যদিয়ে উত্তর থেকে দক্ষিণ দিকে $10 \ A$ প্রবাহ চলছে। এর $3m$ নিচে এক ব্যাক্তি দিকদর্শন যন্ত্রের সাহায্যে দিক নির্ণয় করছে।

ক. কুরী বিন্দু কী?

খ. ডায়াচৌম্বক পদার্থ চৌম্বক পদার্থ হওয়া সত্ত্বেও চুম্বক ৰিকৰ্ষিত হয় কেন?

গ. পরীক্ষার স্থানে ভূ-চৌম্বক ক্ষেত্রের উলম্ব উপাংশের মান দ্বারা নির্ণয় কর।

ঘ. দিক নির্ণয়ে কি কোনো সমস্যা হয়েছে বলে তুমি মনে কর? গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে তোমার উত্তরের সপক্ষে যুক্তি দাও।

চৌম্বক বলরেখা বা আবেশ রেখার সাথে ফ্লাক্স জড়িত থাকে। ফ্লাক্স দ্বারা চৌম্বক ক্ষেত্র পরিমাণ করা হয়। একটি ছোট দণ্ড চুম্বককে চৌম্বক দ্বিপোল হিসাবে বিবেচনা করা যায় ৷

ক. ‘চৌম্বক দ্বিপোল' কাকে বলে?

খ. চুম্বকের মেরুদ্বয় অবিচ্ছেদ্য এরূপ মনে করার কারণ কী?

গ. $5 \times 10^{3} \ cm^{2}$ ক্ষেত্রফল বিশিষ্ট একটি তল $2 \times 10^{-5} \ tesla$ সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে অবস্থিত। (i) তলের মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত ফ্লাক্স কত? (ii) তলটি ক্ষেত্রের সমান্তরালে থাকলে ফ্লাক্স কত?

ঘ. তল ভেক্টর কাকে বলে?

নিম্নোক্ত তিনটি উপায়ে কীভাবে চৌম্বক ক্ষেত্রকে সংজ্ঞায়িত করা হয় তা আলোচনা কর।

(i) চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্বের মাধ্যমে

(ii) প্রবাহ দৈর্ঘ্যের মাধ্যমে

(iii) গতিশীল চার্জের উপর বলের মাধ্যমে

পদার্থবিদ্যা গবেষণাগারে তোমার শিক্ষক তড়িৎ চুম্বকীয় আবেশ বোঝানোর জন্য $5 \ T$ মানের চৌম্বকক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে তিনটি পরিবাহী কুন্ডলী রাখলেন, যাদের প্রতিটির পাক সংখ্যা $500$, এদের মধ্যে প্রথম কুন্ডলীটি $5 cm$ ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার, দ্বিতীয় $10 \ cm^2$ ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট আয়তাকার এবং তৃতীয়টি $45 \ cm^2$ ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট বর্গাকার। দ্বিতীয় এবং তৃতীয় কুন্ডলীকে $0.54 সেকেন্ডে ক্ষেত্র থেকে বের করে নেয়া হলো ।

ক. হল ক্রিয়া কী?

খ. কোনো স্থানের বিনতি $29° \ S$ বলতে কী বুঝ?

গ. প্রথম কুণ্ডলীতে জড়িত চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিমাণ কত?

ঘ. ওপরোক্ত কুণ্ডলী তিনটিতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বলের মানের তুলনামূলক বিশ্লেষণ কর।

পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগারে একদল শিক্ষার্থী 5 সেন্টিমিটার ব্যাসার্ধ এবং 250 পাকবিশিষ্ট একটি বৃত্তাকার কুন্ডলীর ভিতর দিয়ে 20A তড়িৎ প্রবাহ চালনা করে এবং কুন্ডলীর কেন্দ্রে চৌম্বকক্ষেত্র B এর মান নির্ণয় করে। তারপর কুন্ডলীর তারটিকে সোজা করে একই পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহ চালিয়ে কয়েলের ব্যাসার্ধের সমান দূরত্বের কোনো বিন্দুতে B এর মান নির্ণয় করে। এমতাবস্থায় প্রবাহ স্থির রেখে পরিবাহীকে 5T মানের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে স্থাপন করা হলো।

ক. অ্যাম্পিয়ারের সংজ্ঞা দাও ।

খ. সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে গতিশীল চার্জের ওপর ক্রিয়াশীল বল কী কী বিষয়ের ওপর নির্ভরশীল?

গ. উদ্দীপকে তারটি সোজা করার পরে চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপিত অবস্থায় এর ওপর ক্রিয়াশীল বলের মান কত?

ঘ. উদ্দীপকের আলোকে কোন ক্ষেত্রে $B$ এর মান বেশি পাবে? গাণিতিক ব্যাখ্যা দাও।

$4 cm$ প্রস্থ ও $1 mm$ পুরুত্বের একটি তামার পাত্র $5 \ T$ চৌম্বক ক্ষেত্রে লম্বভাবে অবস্থিত। পাতের মধ্য দিয়ে $10 \ ‍A$ তড়িৎ প্রবাহিত করা হলো এবং পাতের প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে প্রবাহিত ইলেকট্রন সংখ্যা $10^{23}$

ক. হল বিভব কাকে বলে?

খ.কোনো চৌম্বক ক্ষেত্রের মান $10 \ tesla$ বলতে কী বুঝায়

গ. তামার পাতে সৃষ্ট হল বিষ নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপক অনুসারে তামার পাড়ে ইলেকট্রনের তাড়ন বেগের মান $1 ms^{-1}$ এর বেশি হবে কিনা?

একজন বিজ্ঞানমনষ্ক ছাত্র $3 \ cm$ দৈর্ঘ্য ও $2 \ cm$ প্রস্থবিশিষ্ট একটি আয়তাকার কুণ্ডলীকে চৌম্বক ক্ষেত্রের তলের সমকোণে স্থাপন করল। তারপর কুণ্ডলীর ভিতর দিয়ে $2 \ amp$ তড়িৎ প্রবাহিত করে দেখল যে, কুণ্ডলীটি চৌম্বক ক্ষেত্র হতে $30°$ কোণে বিক্ষিপ্ত হয়েছে।

ক. কুরী বিন্দু কী?

খ. ডায়াচৌম্বক পদার্থ চৌম্বক পদার্থ হওয়া সত্ত্বেও চুম্বক দ্বারা বিকর্ষিত হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।

গ. উদ্দীপকে বর্ণিত কুণ্ডলীটির উপর ক্রিয়াশীল টর্কের মান নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপকের কুণ্ডলীটি যদি চৌম্বকক্ষেত্রের তলের সাথে $90°$ কোণে বিক্ষিপ্ত হয় তবে কৃতকাজের হিসাব বের করা সম্ভব। কিনা গাণিতিক বিশ্লেষণে দেখাও ।