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 ৩১/৩৭
-
৬০১
দুটি সমান চার্জে র 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 চারগুন হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অপরিবর্তিত থাকবে
কুলম্বের সূত্র F=kq1q2r2। q1,q2→q12,q22 এবং r→r2 বসালে F′=k(q12)(q22)(r2)2=kq1q24r24=F। -
৬০২
বৈদ্যুতিক ফ্লাক্স এর একক -
- ক Newton-meter2Coulomb
- খ Newton-meterCoulomb
- গ NewtonCoulomb
- ঘ Newtonmeter2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) Newton-meter2Coulomb
তড়িৎ ফ্লাক্স ϕE=E⋅A, যেখানে E-এর একক N/C এবং A-এর একক m2। সুতরাং ফ্লাক্সের একক N⋅m2C। -
৬০৩
একটি বিন্দু চার্জ হতে 2m দুরত্বে তড়িৎক্ষেত্রের প্রাবল্যের মান E হলে, 1m দুরত্বে তড়িৎক্ষেত্রের প্রাবল্যের মান কত?
- ক E
- খ 2E
- গ 4E
- ঘ E2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 4E
বিন্দু চার্জের তড়িৎক্ষেত্র E∝1r2। দূরত্ব 2m থেকে 1m অর্থাৎ অর্ধেক হলে ক্ষেত্র (21)2=4 গুণ বৃদ্ধি পাবে। সুতরাং নতুন প্রাবল্য =4E। -
৬০৪
5μF এর 5 টি ধারক সিরিঞ্জ সংযোগে যুক্ত করা হলো। ঐ ধারকগুলোর সমতুল্য ধারকত্ব হচ্ছে-
- ক 5μF
- খ 4μF
- গ 1μF
- ঘ 10μF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1μF
শ্রেণি সমবায়ে সমতুল্য ধারকত্ব 1Ceq=∑i=15(1)Ci=5×15μF=11μF, সুতরাং Ceq=1μF। -
৬০৫
একটি তড়িৎ দ্বিপোলের জন্য তড়িৎক্ষেত্র, দূরত্ব r এর সাথে কিভাবে 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 ক্ষেত্রে (অক্ষীয় বা নিরক্ষীয় যেকোনো বিন্দুতে) তড়িৎক্ষেত্র E∝1r3, যেখানে বিন্দু চার্জের ক্ষেত্রে এটি 1r2 হয়। দ্বিপোল মোমেন্টের দুই বিপরীত চার্জের ক্ষেত্র আংশিক বাতিল হওয়ায় অতিরিক্ত একটি 1r গুণক যুক্ত হয়। -
৬০৬
সমান্তরাল দুটি ধাতব পাতের মধ্যকার দূরত্ব d এবং বিভব পার্থক্য V। যদি Q আধানের একটি বিন্দু চার্জ দুটির ঠিক মধ্যবর্তী। বিন্দুতে রাখা হয় তবে চার্জটির উপর ক্রিয়াশীল স্থির তড়িৎ বলের মান কত?
- ক 2VQd
- খ VQd
- গ VQ2d
- ঘ dQV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) VQd
দুই সমান্তরাল পাতের মধ্যবর্তী স্থানে তড়িৎক্ষেত্র সুষম এবং এর মান E=Vd (পাতদ্বয়ের মাঝে অবস্থান নির্বিশেষে একই)। সুতরাং চার্জ Q-এর ওপর ক্রিয়াশীল বল F=QE=VQd। -
৬০৭
একটি m ভরের এবং e আধানের প্রোটনকে শূন্য থেকে V বিভব পার্থক্যে ত্বরিত করা হলে এর শেষ বেগ কত?
- ক eVm
- খ 2eVm
- গ 2eVm
- ঘ eVm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2eVm
বিভব পার্থক্য V-এর মাধ্যমে প্রোটনের ওপর কৃত কাজ =eV, যা সম্পূর্ণরূপে গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হয়: eV=12mv2। সমাধান করে v=2eVm। -
৬০৮
একটি সমান্তরাল পাত ধারককে চার্জিত করার ফলে এটির পাত দুইটির বিভব পার্থক্য হয় V l ধারকটির সঞ্চিত শক্তি দ্বিগুণ করার জন্য বিভব পার্থক্য কত হবে?
- ক 14 V
- খ 12 V
- গ 2 V
- ঘ 2 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2 V
ধারকে সঞ্চিত শক্তি U=12CV2। শক্তি দ্বিগুণ করতে হলে 12CV′2=2×12CV2⇒V′2=2V2⇒V′=2 V। -
৬০৯
একটি ধারকের দুই পাতের মধ্যে বিভব পার্থক্য V এবং ধারকের সঞ্চিত শক্তি X। ধারকের বিভব পার্থক্য বৃদ্ধি করে 3V করা হলে সঞ্চিত শক্তি বৃদ্ধি পেয়ে কত হবে?
- ক 3X
- খ 6X
- গ 9X
- ঘ 27X
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 9X
ধারকে সঞ্চিত শক্তি U=12CV2, অর্থাৎ U∝V2। বিভব পার্থক্য 3V করলে নতুন শক্তি U′=12C(3V)2=9×12CV2=9X। -
৬১০
একটি বৈদ্যুতিক দ্বিপোলকে অসম বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে 30° কোণে রাখা হলে দ্বিপোলে _____ সংঘটিত হবে।
- ক A torque only
- খ A translational force only in the direction of the field
- গ A translational force in the direction perpendicular to the field
- ঘ A torque as well as a translational force
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) A torque as well as a translational force
সুষম (uniform) তড়িৎ ক্ষেত্রে দ্বিপোলে কেবল টর্ক τ=pEsinθ কাজ করে, নিট বল শূন্য হয়। কিন্তু অসম (non-uniform) ক্ষেত্রে ধনাত্মক ও ঋণাত্মক চার্জের ওপর ক্ষেত্রের মান ভিন্ন হওয়ায় নিট স্থানান্তর বল (net translational force) এবং একই সাথে কোণের কারণে টর্ক—উভয়ই সৃষ্টি হয়। -
৬১১
একটি বিচ্ছিন্ন সমান্তরাল পাত ধারকের পাতদ্বয়ের মধ্যবর্তী দুরত্ব দ্বিগুন করার ফলে সঞ্চিত শক্তির কি পরিবর্তন হয়?
- ক দ্বিগুণ
- খ পরিবর্তন হয় না
- গ অর্ধেক হয়
- ঘ চারগুন হ্রাস পায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) দ্বিগুণ
বিচ্ছিন্ন ধারকে চার্জ Q ধ্রুব থাকে। ধারকত্ব C=ε0Ad হওয়ায় দূরত্ব d দ্বিগুণ করলে C অর্ধেক হয়। সঞ্চিত শক্তি U=Q22C হওয়ায় C অর্ধেক হলে U দ্বিগুণ হয়ে যায়। -
৬১২
4μF এর 4 টি ধারক সিরিজে যুক্ত করা হল। তাদের সমতূল্য ধারকত্ব হচ্ছে-
- ক 1μF
- খ 2μF
- গ 4μF
- ঘ 16μF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1μF
সিরিজ সমবায়ে nটি সমান C মানের ধারকের তুল্য ধারকত্ব Ceq=Cn=44=1 μF। -
৬১৩
1μF, 2μF এবং 4μF ধারকত্ব বিশিষ্ট তিনটি ধারকের শ্রেণি সমবায়ে সংযোগ দেওয়া হলো। এদের সমতুল্য ধারকত্ব হবে-
- ক 7 μF
- খ 2.63 μF
- গ 1.75 μF
- ঘ 0.57 μF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.57 μF
শ্রেণি সমবায়ে 1Ceq=11+12+14=4+2+14=74, সুতরাং Ceq=47≈0.57 μF। -
৬১৪
এক কাপ গরম কফি কে 80°C থেকে 30°C তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা হলো। কাপটির তাপ ধারকত্ব 2.0kjk −1 হলে শীতলীকরণ প্রক্রিয়ায় কত তাপ নির্গত হবে?
- ক 0.4KJ
- খ 160KJ
- গ 100KJ
- ঘ 60KJ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 100KJ
নির্গত তাপ Q=CΔT=2.0 kJK×(80−30) K=2.0×50=100 kJ। -
৬১৫
একটি বৃত্তাকার পৃষ্ঠতল বিশিষ্ট সমান্তরাল পাত ধারকের পৃষ্ঠতলের ব্যাস ও পাতদুটির মধ্যে দুরত্ব দুটিকেই দ্বিগুণ করা হোল। ধারকটির নতুন ধারকত্ব পূর্বের তুলনায়-
- ক একই থাকবে
- খ দ্বিগুণ হবে
- গ চার গুণ হবে
- ঘ অর্ধেক হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) দ্বিগুণ হবে
ধারকত্ব C=ε0Ad। বৃত্তাকার পাতের ব্যাস দ্বিগুণ করলে ক্ষেত্রফল A∝(ব্যাস)2 হওয়ায় A চারগুণ হয়। আবার পাতদ্বয়ের দূরত্ব d দ্বিগুণ হলে নতুন C′=ε0(4A)2d=2(ε0Ad)=2C। অর্থাৎ ধারকত্ব পূর্বের দ্বিগুণ হবে। -
৬১৬
দুইটি সমান ধারকত্বের ধারককে প্রথমে শ্রেণীতে এবং পরে সমান্তরাল সংযুক্ত করা হলো। শ্রেণী ও সমান্তরাল সংযোগের তুল্য ধারণ করতে অনুপাত-
- ক 1: 1
- খ 4: 1
- গ 1: 2
- ঘ 1: 4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1: 4
সমান C ধারকত্বের দুটি ধারক শ্রেণী সমবায়ে যুক্ত করলে তুল্য ধারকত্ব Cs=C2 এবং সমান্তরাল সমবায়ে যুক্ত করলে Cp=2C। অনুপাত CsCp=C22C=14, অর্থাৎ 1:4। -
৬১৭
দুইটি ধনাত্মক বিন্দু চার্জ q1, q2 পরস্পর থেকে d দূরত্বে অবস্থান করছে। q1q2 = 16 হলে q1 থেকে কত দূরে তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্যের মান শূন্য হবে?
- ক d2
- খ 45 d
- গ 116 d
- ঘ 2d
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 45 d
q1 থেকে x দূরত্বে বিভবের প্রাবল্য শূন্য হবে যদি kq1x2=kq2(d−x)2, অর্থাৎ q1q2=x2(d−x)2=16⇒xd−x=4⇒x=4d−4x⇒5x=4d⇒x=45d (এই বিন্দু ছোট চার্জ q2-এর কাছাকাছি অবস্থিত, যা যুক্তিসঙ্গত)। -
৬১৮
একটি সমান্তরাল পাত ধারককে চার্জিত করার ফলে পাতদ্বয়ের মধ্যে বিভব পার্থক্য হল V। বিভব পার্থক্য কত হলে ধারকের সঞ্চিত শক্তি দ্বিগুণ হবে?
- ক 14 V
- খ 12 V
- গ 2V
- ঘ 2 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2V
ধারকে সঞ্চিত শক্তি U=12CV2। শক্তি দ্বিগুণ হলে 2U=12CV′2⇒V′2=2V2⇒V′=2 V। -
৬১৯
একটি অটোমোবাইল হেডলাইট দিয়ে 4.8A তড়িৎ প্রবাহিত হয়। এটি দিয়ে 2.0h সময়ে কত কুলম্ব চার্জ প্রবাহিত হবে?
- ক 4.0 × 104 C
- খ 3.5 × 104 C
- গ 1.7 × 104 C
- ঘ 0.35 × 104 C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3.5 × 104 C
Q=It। এখানে I=4.8 A, t=2.0 h=2.0×3600=7200 s। সুতরাং Q=4.8×7200=34560 C≈3.5×104 C। -
৬২০
একটি সমান্তরাল পাত ধারকের প্রত্যেক পাতের ক্ষেত্রফল 0.01 m2। পাত দুটির মধ্যে কত পুরুত্বের অভ্র পাত প্রবেশ করালে ধারকটির ধারকত্ব 1 m ব্যাসার্ধবিশিষ্ট একটি গোলকীয় পরিবাহীর ধারকত্বের সমান হবে? দেওয়া আছে: k = 6
- ক 5 × 10−3 m
- খ 4.8 × 10−3 m
- গ 4.7 × 10−3 m
- ঘ 4.77 × 10−3 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 4.77 × 10−3 m
বিচ্ছিন্ন গোলকীয় পরিবাহীর ধারকত্ব Csphere=4πε0R। মাইকা পাত (পুরুত্ব t, k=6) ফাঁক পুরোপুরি পূর্ণ করলে সমান্তরাল পাত ধারকের ধারকত্ব C=kε0At। দুটি সমান ধরে: kε0At=4πε0R⇒t=kA4πR=6×0.014π×1=0.0612.566=4.77×10−3 m।
স্থির তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।