স্থির তড়িৎ — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ২য় অধ্যায়। এখানে ৭২৩টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
৭২৩ প্রশ্ন
২য় পত্র
অধ্যায় ২
পাতা ২৩/৩৭
-
৪৪১
একটি দ্বিপোলের জন্য তড়িৎ প্রাবল্য কীরূপে পরিবর্তিত হয়?
- ক r−1
- খ r−2
- গ r−3
- ঘ r−4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) r−3
তড়িৎ দ্বিপোলের (দ্বিমেরু) অক্ষের ওপর প্রাবল্য E = 14πε0 × 2pr3 এবং লম্ব দ্বিখণ্ডকের ওপর E = 14πε0 × pr3
উভয় ক্ষেত্রে E ∝ 1r3 = r−3 -
৪৪২
আধান ও বিভবের গুণফলের একক কী？
- ক জুল
- খ ভোল্ট
- গ ফ্যারাড
- ঘ হেনরি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) জুল
আধান Q ও বিভব V-এর গুণফল QV আসলে কাজ/শক্তির (W = QV) সমতুল্য, যার একক জুল (J)। তাই আধান ও বিভবের গুণফলের একক জুল। -
৪৪৩
কুলম্বের সূত্রানুসারে কোনটি সঠিক নয়? দুটি বিন্দু চার্জ পরস্পরকে যে বলে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ করে তা চার্জদ্বয়ের---
- ক গুণফলের সমানুপাতিক
- খ মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক
- গ সংযোজক সরলরেখা বরাবর ক্রিয়া করে
- ঘ মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের অর্ধেকের ব্যস্তানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের অর্ধেকের ব্যস্তানুপাতিক
কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী দুটি বিন্দু চার্জের মধ্যকার বল (ক) চার্জদ্বয়ের গুণফলের সমানুপাতিক, (খ) মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক এবং (গ) চার্জদ্বয়ের সংযোজক সরলরেখা বরাবর ক্রিয়া করে — তিনটিই সঠিক।
কিন্তু বল দূরত্বের বর্গের “অর্ধেকের” ব্যস্তানুপাতিক নয়, তাই (ঘ) সঠিক নয়। -
৪৪৪
ফিউজ তার-এর বৈশিষ্ট্য কোনটি？
- ক কম রোধ এবং উচ্চ গলনাঙ্ক
- খ উচ্চ রোধ এবং কম গলনাঙ্ক
- গ উচ্চ রোধ এবং উচ্চ গলনাঙ্ক
- ঘ কম রোধ এবং কম গলনাঙ্ক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) উচ্চ রোধ এবং কম গলনাঙ্ক
ফিউজ তারের কাজ হলো নির্দিষ্ট মাত্রার বেশি কারেন্ট প্রবাহিত হলে দ্রুত গলে গিয়ে বর্তনী বিচ্ছিন্ন করা। এজন্য এর রোধ তুলনামূলক বেশি হতে হয় (যাতে কারেন্ট বেশি হলে I2R তাপ দ্রুত উৎপন্ন হয়) এবং গলনাঙ্ক কম হতে হয় (যাতে অল্প তাপেই তা গলে যায় এবং দ্রুত সুরক্ষা দেয়)। তাই সঠিক বৈশিষ্ট্য হলো উচ্চ রোধ এবং কম গলনাঙ্ক। উত্তর খ। -
৪৪৫
দুটি সমান্তরাল তার দিয়ে একই দিকে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে---
- ক একে অপরকে আকর্ষণ করে
- খ তাদের মধ্যে কোনো বল কাজ করে না
- গ একে অপরকে বিকর্ষণ করে
- ঘ পরস্পরের বিপরীতমুখী হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) একে অপরকে আকর্ষণ করে
দুটি সমান্তরাল তারে একই দিকে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে তাদের চারপাশে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের ফলে তাদের মধ্যে আকর্ষণ বল কাজ করে (একমুখী প্রবাহে পরস্পরকে আকর্ষণ করে, বিপরীতমুখী প্রবাহে বিকর্ষণ করে — অ্যাম্পিয়ারের সূত্র থেকে এটি প্রতিষ্ঠিত)। -
৪৪৬
নিচের কোনটি চার্জ প্রবাহের হার পরিমাপের একক？
- ক কুলম্ব
- খ ভোল্ট
- গ অ্যাম্পিয়ার
- ঘ সিমেন্স
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অ্যাম্পিয়ার
চার্জ প্রবাহের হার (dQdt) হলো তড়িৎ প্রবাহ, যার একক অ্যাম্পিয়ার (A)। কুলম্ব চার্জের একক, ভোল্ট বিভবের একক এবং সিমেন্স পরিবাহিতার একক — এগুলোর কোনোটিই প্রবাহের হার পরিমাপের একক নয়। -
৪৪৭
বায়ুতে একটি সমান্তরাল পাত ধারকের প্রতি পাতে চার্জের তলমাত্রিক ঘনত্ব 8.854 × 10−12 Cm−2। ধারকের অভ্যন্তরে K = 5 পরাবৈদ্যুতিক ধ্রুবকযুক্ত পদার্থ প্রবেশ করানো হলে তড়িৎ প্রাবল্য হবে---
- ক 0.02 N C−1
- খ 0.2 N C−1
- গ 0.5 N C−1
- ঘ 1.0 N C−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.2 N C−1
এখানে,
σ = 8.854 × 10−12 Cm−2
ε0 = 8.854 × 10−12 C2N−1m−2
K = 5
আমরা জানি,
E = σKε0
বা, E = 8.854 × 10−125 × 8.854 × 10−12
∴ E = 0.2 NC−1 -
৪৪৮
একটি চার্জিত সমতল পরিবাহীর সন্নিকটে তড়িৎ প্রাবল্যের মান কোনটি?
- ক E = σ2ε0
- খ E = σε0
- গ E = 2σε0
- ঘ E = 3σ2ε0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) E = σε0
একটি বিচ্ছিন্ন (isolated) চার্জিত পরিবাহী তলের ঠিক বাইরের দিকে তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য E = σε0 (σ = পৃষ্ঠ চার্জ ঘনত্ব)। এটি একটি পাতলা অপরিবাহী চার্জিত পাতের ক্ষেত্র E = σ2ε0 থেকে ভিন্ন — কারণ পরিবাহীর ক্ষেত্রে ভিতরের তড়িৎ ক্ষেত্র শূন্য রাখার শর্ত থেকে পৃষ্ঠে সমস্ত ফ্লাক্স বাইরের দিকে পুরোপুরি বের হয়ে আসে, ফলে গাউসের সূত্র প্রয়োগ করলে E = σε0 পাওয়া যায়। উত্তর খ। -
৪৪৯
দুটি সমান চার্জের মধ্যবর্তী দূরত্ব অর্ধেক করা হলে এবং চার্জ দুটির মান কমিয়ে অর্ধেক করা হলে বলের মান---
- ক অর্ধেক হবে
- খ দ্বিগুণ হবে
- গ অপরিবর্তিত থাকবে
- ঘ চারগুণ হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অপরিবর্তিত থাকবে
কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী F = kq1q2r2। চার্জ দুটির প্রতিটি অর্ধেক করা হলে q1q2 → (q12)(q22) = q1q24 হয়, অর্থাৎ লব ১/৪ গুণ হয়। আবার দূরত্ব অর্ধেক করা হলে r → r2, তাই r2 → r24, অর্থাৎ হর-ও ১/৪ গুণ হয়। নতুন বল F' = k(q1q24)r24 = k(q1q2r2) = F। লব ও হর উভয়ই একই অনুপাতে (১/৪ গুণ) কমায় বলের মান অপরিবর্তিত থাকবে। -
৪৫০
একটি বিন্দু চার্জ হতে 2 m দূরত্বে তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্যের মান E হলে, 1 m দূরত্বে তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্যের মান কত？
- ক E
- খ 2E
- গ 4E
- ঘ E2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 4E
বিন্দু চার্জের ক্ষেত্রপ্রাবল্য E = (14πε0)(Qr2), অর্থাৎ E ∝ 1r2। r = 2m থেকে r = 1m (দূরত্ব অর্ধেক) হলে E বৃদ্ধি পাবে (21)2 = 4 গুণ। তাই 1 m দূরত্বে প্রাবল্য হবে 4E। -
৪৫১
একটি সমান্তরাল পাত ধারককে চার্জিত করলে পাত দুটির মধ্যে বিভব পার্থক্য হয় V। ধারকের সঞ্চিত শক্তি দ্বিগুণ করার জন্য বিভব পার্থক্য কত হবে？
- ক 14 V
- খ 12 V
- গ 2 V
- ঘ 2V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2 V
সঞ্চিত শক্তি U = ½CV2। C অপরিবর্তিত রেখে শক্তি দ্বিগুণ করতে হলে: 2U = ½C(V')2 এবং U = ½CV2 থেকে (V')2 = 2V2, অর্থাৎ V' = 2 V। -
৪৫২
4 μF বিশিষ্ট একটি ধারককে 9.0 V ব্যাটারি দ্বারা আহিত করা হলো। ধারকটিতে কী পরিমাণ শক্তি সঞ্চিত হবে？
- ক 1.62 × 10−4 J
- খ 1.62 J m/s
- গ 260 J
- ঘ 324 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.62 × 10−4 J
ধারকে সঞ্চিত শক্তি U = ½CV2। এখানে C = 4 μF = 4×10−6 F, V = 9.0 V। U = ½ × 4×10−6 × (9.0)2 = ½ × 4×10−6 × 81 = ½ × 324×10−6 = 162×10−6 J = 1.62×10−4 J। উত্তর ক। -
৪৫৩
বৈদ্যুতিক পাখায় ব্যবহৃত ক্যাপাসিটরের সমমানের একটি ক্যাপাসিটর সমান্তরালে যোগ করলে বৈদ্যুতিক পাখার ক্যাপাসিটরের মান---
- ক সমান থাকবে
- খ বেড়ে যাবে
- গ কমে যাবে
- ঘ কোনোটিই হবে না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বেড়ে যাবে
প্যারালাল সংযোগে তুল্য ধারকত্ব Cp = C1 + C2 + ..., অর্থাৎ প্যারালালে নতুন কোনো ধারক যোগ করলে তুল্য ধারকত্ব সবসময় প্রতিটি একক ধারকত্বের চেয়ে বেশি হয়ে যায়। তাই বিদ্যমান ধারকের সমান্তরালে আরেকটি ধারক যুক্ত করলে সামগ্রিক ধারকত্বের মান বেড়ে যাবে। -
৪৫৪
একটি মেঘে কী পরিমাণ চার্জ আছে তা মাপা যায় কোন সূত্রের প্রয়োগে সম্ভব？
- ক গাউসের সূত্র
- খ লেঞ্জের সূত্র
- গ কুলম্বের সূত্র
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) গাউসের সূত্র
গাউসের সূত্র (Φtotal = Qenclosedε0) ব্যবহার করে কোনো বদ্ধ তলের মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত মোট তড়িৎ ফ্লাক্স পরিমাপ করে তার ভেতরের মোট আবদ্ধ চার্জ নির্ণয় করা যায়। এভাবে মেঘের চারপাশে তড়িৎ ক্ষেত্র পরিমাপ করে মেঘে সঞ্চিত চার্জের পরিমাণ বের করা সম্ভব। -
৪৫৫
ইলেকট্রোলাইটিক ধারকে দুটি পাতলা অ্যালুমিনিয়াম পাতের মধ্যে ডাইইলেকট্রিক মাধ্যম হিসেবে থাকে---
- ক অভ্র
- খ মোমযুক্ত কাগজ
- গ অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড
- ঘ বোরেট দ্রবণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড
ইলেকট্রোলাইটিক ধারকে দুটি পাতলা অ্যালুমিনিয়াম পাত ব্যবহৃত হয়, যার একটির উপর তড়িৎ-বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় গঠিত অতি পাতলা অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের স্তর প্রকৃত ডাইইলেকট্রিক (অন্তরক) হিসেবে কাজ করে; বোরেট দ্রবণ শুধু পরিবাহী ইলেকট্রোলাইট হিসেবে থাকে, ডাইইলেকট্রিক হিসেবে নয়। -
৪৫৬
বাহ্যিক তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রভাবে যে সকল মাধ্যমের প্রতিটি পরমাণু এক একটি তড়িৎ দ্বিমেরুতে পরিণত হয় তাকে বলা হয়---
- ক ডাইইলেকট্রিক
- খ সেমিকন্ডাক্টর
- গ পরিবাহী
- ঘ অপরিবাহী
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ডাইইলেকট্রিক
সাধারণত অপোলার (non-polar) অণুবিশিষ্ট পদার্থে বাহ্যিক তড়িৎ ক্ষেত্র প্রয়োগ করলে প্রতিটি পরমাণু/অণুর ধনাত্মক ও ঋণাত্মক চার্জকেন্দ্র সামান্য সরে গিয়ে সাময়িকভাবে একটি ক্ষুদ্র দ্বিমেরুতে পরিণত হয় — একে বলে পোলারায়ন (polarization)। এই ধর্মবিশিষ্ট (অপরিবাহী, তবে বাহ্যিক ক্ষেত্রে পোলারায়িত হতে সক্ষম) পদার্থকে বলা হয় ডাইইলেকট্রিক। উত্তর ক। -
৪৫৭
0.50 m ব্যাসার্ধের একটি গোলকে 20 C চার্জ দেওয়া আছে। গোলকের কেন্দ্রে বৈদ্যুতিক প্রাবল্যের মান---
- ক 0
- খ 3.6 × 1011
- গ 2.81 × 1011
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0
একটি চার্জিত গোলকের (পরিবাহী বা সুষমভাবে চার্জিত অন্তরক গোলক — উভয় ক্ষেত্রেই) কেন্দ্রে (r = 0) তড়িৎ প্রাবল্য প্রতিসাম্যের কারণে সবসময় শূন্য হয়। গোলকের ভিতরে E = 0 (পরিবাহী গোলকের জন্য স্থিরাবস্থায় সব চার্জ পৃষ্ঠে জমা হয় বলে ভিতরে ক্ষেত্র শূন্য; আর সুষম চার্জিত অন্তরক গোলকের কেন্দ্রে E ∝ r সূত্র অনুযায়ী r=0 বসালেও E=0 হয়)। তাই কেন্দ্রে প্রাবল্যের মান 0। -
৪৫৮
একটি আহিত ধারকে শক্তি সঞ্চিত থাকে---
- ক ধনাত্মক প্লেটে
- খ ঋণাত্মক ও ধনাত্মক প্লেটে
- গ প্লেটের মধ্যবর্তী তড়িৎ ক্ষেত্রে
- ঘ প্লেট দুটির প্রান্তের চারপাশে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) প্লেটের মধ্যবর্তী তড়িৎ ক্ষেত্রে
আহিত ধারকে শক্তি প্লেট দুটির মধ্যবর্তী স্থানে সৃষ্ট তড়িৎ ক্ষেত্রে সঞ্চিত থাকে, প্লেটদ্বয়ের উপর জমে থাকা চার্জে নয়। শক্তি ঘনত্ব u = 12 ε0E2 এই ক্ষেত্র থেকেই পাওয়া যায়, যা নির্দেশ করে শক্তি ক্ষেত্র-নির্ভর একটি রাশি। -
৪৫৯
একটি m ভরের পানির ফোঁটাকে এক ইলেকট্রনের চার্জ দেওয়া হলো। এই পানির ফোঁটাকে শূন্যে ভাসিয়ে রাখতে হলে কী পরিমাণ তড়িৎ প্রাবল্য প্রয়োজন হবে?
- ক mge
- খ emg
- গ emg
- ঘ mg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) mge
ফোঁটাটি স্থির রাখতে হলে তড়িৎ বল ওজনের সমান ও বিপরীতমুখী হতে হবে: qE = mg। যেহেতু চার্জ q = e (ইলেকট্রনের চার্জ পরিমাণ), তাই E = mge। -
৪৬০
যদি 1 Coulomb মানের দুটি চার্জ বাতাসে পরস্পরের সাথে 1 meter দূরত্বে অবস্থান করে তবে তাদের মধ্যবর্তী বল কত？
- ক 2.2 N
- খ 8.85 × 1022 N
- গ 1.6 × 1019 N
- ঘ 9 × 109 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 9 × 109 N
কুলম্বের সূত্র F = kq1q2r2, k = 9×109 Nm2C−2। এখানে q1 = q2 = 1 C, r = 1 m। F = 9×109 × 1 × 112 = 9×109 N। উত্তর ঘ।
স্থির তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।