Questions in this chapter

হাইড্রোজেন পরমাণুর ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের চারদিকে $5 \times 10^{-11} \mathrm{~m}$ ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে $2.2 \times 10^{6} \mathrm{~ms}^{-1}$ বেগে ঘুরছে। ফলে $12.53 \mathrm{wbm}^{-1}$ ফ্লাক্স ঘনত্ব উৎপন্ন করে।$\left[\mu_{0}=4 \pi \times 10^{-7} \mathrm{wbA} ^{-1} \mathrm{~m}^{-1}\right]$

ক. চৌম্বক ডোমেইন কী?

খ. পরমাণুর কক্ষপথে ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রনের মোট চৌম্বক ভ্রামক বলতে কী বুঝায়? ব্যাখ্যা কর।

গ. উদ্দীপকের আলোকে ইলেকট্রন দ্বারা সৃষ্ট তড়িৎ প্রবাহ নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপকের আলোকে ইলেকট্রন চার্জের পরিমাণ নির্ণয় সম্ভব কি না গাণিতিক বিশ্লেষণসহ মতামত দাও।

বৃত্তাকার লুপটি যে তলে অবস্থিত $AB$ তারটি সে তলের সাথে লম্বভাবে অবস্থিত। $PO$ বৃত্তের ব্যাসার্ধ।

ক. লরেঞ্জ বল কী?

খ. $10\ T$ চৌম্বক ক্ষেত্র বলতে কী বুঝ?

গ. লুপে ব্যবহৃত কোষের অভ্যন্তরীণ রোধ নির্ণয় কর।

ঘ. $P$ বিন্দুর চৌম্বক ক্ষেত্রের মান ও দিক চিত্রের তথ্যের আলোকে গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

পদার্থবিজ্ঞান ল্যাবে রাফিয়া একটি আয়তাকার কুণ্ডলীকে $5 \times 10^{-3} {~Wb} / {m}^{2}$ মানের চৌম্বকক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে স্থাপন করে। কুণ্ডলীর দৈর্ঘ্য, প্রস্থ এবং পাকসংখ্যা যথাক্রমে $50\ cm,\ 20\ cm$ এবং $100$, এর মধ্য দিয়ে $10\ A$ বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়। যদি সে আয়তাকার কুণ্ডলীকে বৃত্তাকার কুণ্ডলী হিসাবে স্থাপন করে, তাহলে সে কিছু টর্কের পরিবর্তন লক্ষ করে।

ক. হিসটেরেসিস কাকে বলে?

খ. $\overrightarrow{F}=\mathrm{q}(\overrightarrow{V} \times \overrightarrow{B})$ ব্যাখ্যা কর।

গ. কুণ্ডলীর প্রতিটি বাহুর উপর ক্রিয়ারত বলের মান বের কর।

ঘ. উদ্দীপক অনুসারে রাফিয়া কী ধরনের পরিবর্তন লক্ষ করে। গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলীর ব্যাসার্ধ $30\ cm$ এবং পাকসংখ্যা $300$। কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে $3\ Amp$ তড়িৎ প্রবাহ চলছে। বৃত্তাকার কুণ্ডলীর কেন্দ্রে একটি আয়তাকার কুণ্ডলী রাখা আছে যার দৈর্ঘ্য $5\ cm$, প্রস্থ $3\ cm$ এবং পাক সংখ্যা $500$ এবং প্রবাহমাত্রা $4\ Amp$।

ক. চৌম্বক প্রবেশ্যতা কাকে বলে?

খ. ডায়া চৌম্বক পদার্থে চৌম্বক মোমেন্ট থাকে না কেন?

গ. বৃত্তাকার কুণ্ডলীর কেন্দ্রে সৃষ্ট চৌম্বকক্ষেত্র পরিমাণ নির্ণয় কর।

ঘ. আয়তাকার কুণ্ডলীর তল ও বৃত্তাকার কুণ্ডলীর তল পরস্পরের লম্ব অবস্থায় থাকলে ক্রিয়াশীল টর্ক সর্বাধিক হয়— গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

পাশের চিত্রটি লক্ষ কর এবং প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও :

চিত্রে, $PQ = RS = 0.1\ m;\ QR = PS = 0.05\ m$ পাক সংখ্যা, $N = 50$ তড়িৎ প্রবাহ মাত্রা, $I = 1\ A$ চৌম্বক ক্ষেত্র, $B = 0.2\ T$।

ক. কুরি বিন্দু কী?

খ. ঢাকার বিনতি $31^\circ N$ বলতে কী বোঝায়?

গ. তারটির $RS$ অংশের প্রবাহের জন্য সৃষ্ট বল কত হবে নির্ণয় কর।

ঘ. উক্ত আয়তাকার কুণ্ডলীকে সমান সংখ্যক বৃত্তাকার কয়েলে পরিণত করলে সৃষ্ট টর্কের পরিবর্তন হবে কি না— গাণিতিক বিশ্লেষণপূর্বক তোমার মতামত দাও।

$(3 \hat{i}+4 \hat{j}) \text { Tesla }$ মানের একটি সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি প্রোটন $(6 \hat{i}+4 \hat{j}+2 \hat{k}) V m^{-1}$ প্রাবল্যের তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রভাবাধীন থেকেও $(2 \hat{i}+3 \hat{j}) \mathrm{ms} ^{-1}$ বেগে গতিশীল হলে কী ঘটবে তা নিয়ে ভাবছিল বাদল ।

ক. টেসলা কাকে বলে?

খ. হলক্রিয়া ব্যাখ্যা কর।

গ. প্রোটনের উপর কার্যকর চৌম্বক বলের মান ও দিক নির্ণয় কর।

ঘ. প্রোটনের উপর আরও কোনো বল কাজ করবে কি? করলে তাদের মিলিত ফলের গাণিতিক বিশ্লেষণ কর।

চিত্রে প্রদর্শিত দুটি সমান্তরাল তারের মধ্য দিয়ে যথাক্রমে $2 A$ ও $3 A$ তড়িৎ প্রবাহিত হচ্ছে। $AB$ ও $CD$ তারের দৈর্ঘ্য $10\ m$ এবং $20\ m$।

ক. $1$ টেসলা কাকে বলে?

খ. এ.সি. কেন ডি.সি হতে বিপজ্জনক? ব্যাখ্যা কর।

গ. একক দৈর্ঘ্যের ক্রিয়াশীল বলের মান কত?

ঘ. ১ম তারের $2\ m$ দূরে উভয় প্রান্তে $X$ ও $Y$ বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান ও দিক সমান কি না যাচাই কর।

কোনো একটি নির্দিষ্ট স্থানে দুটি ভিন্ন ভিন্ন পদার্থের তৈরি শলাকা চুম্বক তাদের চৌম্বক মধ্যতলে মুক্তভাবে স্থাপন করে ঐ স্থানের বিনতি পরিমাপ করা হলো। প্রথম ও দ্বিতীয় শলাকা চুম্বকের জন্য বিনতি যথাক্রমে $60^\circ S$. ও $30^\circ N$ পাওয়া গেল। (ঐ স্থানের প্রকৃত বিনতি $30^\circ N$ ও চৌম্বক ক্ষেত্র $30 \mu T$)

ক. টেসলার সংজ্ঞা দাও।

খ. স্থায়ী চুম্বক তৈরি করতে লোহার পরিবর্তে ইস্পাত ব্যবহার করা হয় কেন ব্যাখ্যা কর।

গ. উদ্দীপকের উল্লেখিত স্থানের ভূ-চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুভূমিক উপাংশের মান নির্ণয় কর।

ঘ. চুম্বক শলাকা দুটির ক্ষেত্রে প্রাপ্ত ফলাফল সঠিক— বিশদভাবে বিশ্লেষণ করে মতামত দাও।

একই তলে অবস্থিত সমকেন্দ্রিক দুটি পরিবাহী লুপের মধ্যদিয়ে চিত্রের ন্যায় বিপরীত অভিমুখে সমমানের $(2\ amp)$ তড়িৎ প্রবাহিত করা হলো। অতঃপর পরিবাহী লুপ দুটিকে সোজা করে পরস্পরের সমান্তরালে 20cm দূরে স্থাপন করে বিপরীত অভিমুখে একই মানের তড়িৎ প্রবাহিত করা হলো। (যেখানে $r_{1}=20 \mathrm{~cm}$ এবং $r_{2}=40 \mathrm{~cm}$)

ক. তড়িৎচৌম্বক সংক্রান্ত ফ্যারাডের ২য় সূত্রটি বিবৃত কর।

খ. কোন স্থানের বিচ্যুতি $29^\circ$ পূর্ব বলতে কি বুঝ?

গ. চিত্রের $O$ বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান নির্ণয় কর।

ঘ. প্রদত্ত চিত্রের $O$ বিন্দুতে না-কি সমান্তরাল পরিবাহী দুটির মধ্যবিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান বেশি গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

$NGDC-$র পদার্থবিজ্ঞান পরীক্ষাগারে শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করার জন্য একদল শিক্ষার্থী $3\ m$ লম্বা একটি সোজা তারের মধ্যে $6\ A$ তড়িৎ প্রবাহ করে $16\ m$ দূরে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান নির্ণয় করল। অতঃপর শিক্ষার্থীরা তারটিকে বৃত্তাকার কুন্ডলীতে পরিণত করে কেন্দ্রে অধিক চৌম্বক ক্ষেত্র পরিমাপ করল। এরপর শিক্ষার্থীরা $25$ গুণ চৌম্বকক্ষেত্র সৃষ্টির জন্য তারটি পেঁচিয়ে $5$ পাকের কুন্ডলী তৈরি করল।

ক. হল ক্রিয়া কী?

খ. চার্জের কোয়ান্টায়ন ব্যাখ্যা কর।

গ. প্রথমক্ষেত্রে শিক্ষার্থীদের প্রাপ্ত চৌম্বকক্ষেত্রের মান নির্ণয় কর।

ঘ. উদ্দীপকের শিক্ষার্থীদের কাঙ্ক্ষিত চৌম্বকক্ষেত্র তৈরির প্রক্রিয়াটি কী সঠিক— গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

ক. তড়িৎ দ্বিমেরু কাকে বলে?

খ. শান্ট কেন ব্যবহার করা হয় তা ব্যাখ্যা কর।

গ. চিত্র : $Q -$ ২.১ অনুসারে $AB$ তারের প্রতি একক দৈর্ঘ্যে চৌম্বক বলের মান বের কর।

ঘ. উপরের কোন চিত্রের $O$ বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্র বেশি হবে তা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে দেখাও।

$600$ পাক বিশিষ্ট দুটি আয়তাকার কুণ্ডলী যাদের প্রত্যেকটির দৈর্ঘ্য $20\ cm$ এবং প্রস্থ $15\ cm$। প্রথম কুন্ডলীর তল চৌম্বক ক্ষেত্রের সমান্তরালে এবং দ্বিতীয় কুন্ডলীর তল চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে $30^\circ$ কোণে স্থাপন করা হয়েছে। উভয় চৌম্বক ক্ষেত্রের মান $B=6 \times 10^{-3} T$ এবং উভয় ক্ষেত্রে $I = 2\ A$।

ক. চৌম্বক ডোমেইন কী?

খ. তড়িৎ দ্বিমেরূ অক্ষের লম্ব সমদ্বিখন্ডকের উপর একটি চার্জ গতিশীল রাখতে কোনো কাজ করতে হয় না-ব্যাখ্যা কর।

গ. প্রথম কুন্ডলীর উপর প্রযুক্ত টর্কের মান কত?

ঘ. দ্বিতীয় কুন্ডলীর পাক সংখ্যা পরিবর্তন করে উভয় টর্কের মান সমান করা সম্ভব কি-না? গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

চিত্রে সমান্তরাল $3\ m$ সমদৈর্ঘ্যের প্রবাহবাহী দুটি পরিবাহীর মধ্যবর্তী দূরত্ব $6\ cm$। $P$ বিন্দুটি তার দুটির মধ্যবিন্দুতে অবস্থিত।

ক. হল ক্রিয়া কী?

খ. ঢাকার বিনতি $31^\circ N$ বলতে কী বুঝায়?

গ. $A$ তারের প্রতি একক দৈর্ঘ্যের চৌম্বকবলের মান কত?

ঘ. $B$ তারের প্রবাহ বিপরীতমুখী করলে $P$ বিন্দুতে চৌম্বকক্ষেত্র পরিবর্তন হবে কী? গাণিতিকভাবে মতামত ব্যাখ্যা কর।

একটি বৃত্তাকার কুন্ডলীর ব্যাসার্ধ $0.02\ m$ এবং পাকসংখ্যা $100$ কুন্ডলীর মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হচ্ছে। অপরদিকে একটি প্রোটন $1.5 \times 10^{7} {~ms}^{-1}$ বেগে অন্য একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে প্রবেশ করে। $\mu_{0}=4 \pi \times 10^{7} \ {TmA}^{-1}$।

ক. হল বিভব কী?

খ. স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক $5\ H$ বলতে কি বুঝ?

গ. প্রোটনটি যদি $2.5\ T$ চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে $30^\circ$ কোণে প্রবেশ করে তা হলে কত বল অনুভব করবে?

ঘ. যদি বৃত্তাকার কুন্ডলীর ব্যাসার্ধ অর্ধেক করা হয় তাহলে কুন্ডলীর কেন্দ্রে চৌম্বক আবেশের কি পরিবর্তন হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও।

নিচের উদ্দীপকটি লক্ষ্য কর :

$AB$ ও $CD$ তারের ঠিক মধ্যবিন্দু $P$ তে একটি ইলেকট্রনকে একটি নির্দিষ্ট বেগে প্রবাহের দিক বরাবর গতিশীল করা হল।

ক. চুম্বকায়ন মাত্রা কী?

খ. দুটি একমুখী সমান্তরাল প্রবাহ পরস্পরকে আকর্ষণ করে কেন? ব্যাখ্যা কর।

গ. $AB$ তারের একক দৈর্ঘ্যের ক্রিয়াশীল বলের মান নির্ণয় কর।

ঘ. $P$ বিন্দুতে নিক্ষিপ্ত ইলেকট্রনটির গতিপথ গাণিতিক বিশ্লেষণের সাহায্যে ব্যাখ্যা কর।

চিত্রে $AB = 10\ cm$ এর একটি সসীম দৈর্ঘ্যের তার। তারটি হতে '$a = 0.02 \ m$' লম্ব দূরত্বে অবস্থিত $P$ একটি বিন্দু।

ক. চৌম্বক প্রবেশ্যতা কাকে বলে?

খ. শক্তিশালী ও স্থায়ী চৌম্বক পদার্থের ক্ষেত্রে হিস্টেরেসিস লুপ ব্যাখ্যা কর।

গ. $P$ বিন্দুতে সৃষ্ট চৌম্বকক্ষেত্রের মান নির্ণয় কর।

ঘ. তারটিকে বাঁকিয়ে $5$ পাকের কুণ্ডলীতে পরিণত করে একই পরিমাণ তড়িৎ প্রবাহিত করলে কুণ্ডলীর কেন্দ্রে সৃষ্ট চৌম্বকক্ষেত্রের মান, $P$ বিন্দুর চৌম্বকক্ষেত্রের মানের সমান হবে কিনা? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখাও।

$15\ cm$ ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলীর কেন্দ্রে সৃষ্ট চৌম্বকক্ষেত্রের মান $2.8 \times 10^{-3} {~T}$। কুণ্ডলিতে তড়িৎপ্রবাহের মান $3\ A$।

ক. চৌম্বক অক্ষ কী?

খ. হল ভোল্টেজ ব্যাখ্যা কর।

গ. কুণ্ডলীটির পাকসংখ্যা কত হবে?

ঘ. উদ্দীপকে এক পাকের একটি কুণ্ডলীকে সোজা লম্বা তারে পরিণত করে তারের দৈর্ঘ্যের সম দূরত্বে তারের উভয় পাশে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের মান ও দিকের তুলনা কর।

$5$ অ্যাম্পিয়ার তড়িৎবাহী একটি বর্গাকার কুণ্ডলী $ABCD$ যার প্রতি বাহুর দৈর্ঘ্য $15\ cm$ এর সাথে একই তলে এবং পার্শ্ববর্তী বাহু $AD$ হতে $5\ cm$ দূরে একটি অতি দীর্ঘ $10$ অ্যাম্পিয়ার তড়িৎবাহী তার $AD$ এর সমান্তরালে রাখা আছে।

ক. হল ক্রিয়া কী?

খ. ট্রান্সফরমার $AC$ তে চলে কিন্তু $DC$ তে চলে না কেন?

গ. কুণ্ডলী বৃত্তাকার হলে কেন্দ্রে চৌম্বক প্রাবল্য কত হবে বের কর।

ঘ. $PQ$ তারে প্রবাহ বিপরীতমুখী করলে $ABCD$ বর্গের উপর প্রযুক্ত বলের কিরূপ পরিবর্তন হবে— গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

$B$ তারকে $A$ তারের ওপর অন্তরিত খুঁটি দ্বারা $20\ cm$ ব্যবধানে পৃথক করে স্থাপন করা হয়। চিত্রানুযায়ী $P$ বিন্দুটি $A$ ও $B$ তারের ঠিক মাঝখানে অবস্থিত। $B$ তারের একক দৈর্ঘ্যের ভর $0.6123\ gm$।

ক. স্বকীয় আবেশ কী?

খ. ট্রান্সফরমার $ac$ তে চলে কিন্তু $de$ তে চলে না— ব্যাখ্যা কর।

গ. $P$ বিন্দুতে লব্ধি চৌম্বকক্ষেত্রের মান কত?

ঘ. অন্তরক খুঁটি সরিয়ে নিলে $B$ তারটি শূন্যে ভাসমান থাকবে কি না– গাণিতিক বিশ্লেষণসহ যাচাই কর।

উদ্দীপকটি লক্ষ কর এবং প্রশ্নগুলোর উত্তর দাও-

ক. আকৃতি গুণক কাকে বলে?

খ. $DC$ অপেক্ষা $AC$ বেশি বিপজ্জনক কেন? ব্যাখ্যা কর।

গ. চারটি তারের মধ্যবিন্দু $P$ তে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান নির্ণয় কর।

ঘ. $EF$ ও $GH$ তারটি সরিয়ে নিলে কোথাও চৌম্বক ক্ষেত্রের মান শূন্য পাওয়া সম্ভব কি না গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।