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।
-
৬৬১
একটি সমান্তরাল পাত ধারকের একটি পাতের ক্ষেত্রফল 90 cm2 এবং পাত দুটির ব্যবধান 2.5 mm। এটিকে 400 V বিভব পার্থক্যের মধ্যে করে আহিত করা হলো। ধারকটিতে সঞ্চিত শক্তি কত?
- ক 2.55 J
- খ 2.55 × 10−2 J
- গ 2.55 × 10−4 J
- ঘ 2.55 × 10−6 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2.55 × 10−6 J
প্রথমে ধারকত্ব বের করি: C = ε0Ad, A = 90 cm2 = 90×10−4 m2 = 9×10−3 m2, d = 2.5 mm = 2.5×10−3 m। C = (8.85×10−12 × 9×10−3)(2.5×10−3) = 8.85×10−12 × 3.6 = 3.186×10−11 F। এরপর সঞ্চিত শক্তি U = ½CV2 = ½ × 3.186×10−11 × (400)2 = ½ × 3.186×10−11 × 1.6×105 = ½ × 5.0976×10−6 = 2.5488×10−6 J ≈ 2.55×10−6 J। উত্তর ঘ। -
৬৬২
একটি ইলেকট্রন তড়িৎ ক্ষেত্রে নিজ ওজনের সমান বল অনুভব করে। ওই তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য---
- ক 1.7 × 10−11 NC−1
- খ 5.0 × 10−11 NC−1
- গ 5.0 × 10−10 NC−1
- ঘ 5.6 × 10−11 NC−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 5.6 × 10−11 NC−1
ইলেকট্রনের ওজন mg = 9.1×10−31 kg × 9.8 m/s2 ≈ 8.92×10−30 N। তড়িৎ বল eE ওজনের সমান ধরলে, E = mge = 8.92×10−301.6×10−19 ≈ 5.6×10−11 NC−1। -
৬৬৩
4 μF ও 6 μF ধারকত্বের দুটি ধারককে শ্রেণিতে যুক্ত করে 500 V বিভব পার্থক্যে প্রয়োগ করলে প্রত্যেকের আধান কত হবে?
- ক 1200 μC
- খ 6000 μC
- গ 1200 pC
- ঘ 6000 pC
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1200 μC
শ্রেণি সংযোগে তুল্য ধারকত্ব: 1Cs = 14 + 16 = 312 + 212 = 512, তাই Cs = 125 = 2.4 μF। শ্রেণি সংযোগে প্রতিটি ধারকে আধান সমান থাকে: Q = CsV = 2.4 μF × 500 V = 1200 μC। -
৬৬৪
100 pF ধারকত্বের একটি ধারককে 500 V বিভবে আহিত করে পাত দুটির মধ্যে ব্যবধান অর্ধেক করা হলো। তাহলে বিভব হবে---
- ক 1000 V
- খ 250 V
- গ 500 V
- ঘ 100 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 250 V
প্রথমে চার্জ Q = C1V1 = 100 pF × 500 V = 5 × 10−8 C, যা আহিত অবস্থায় (ব্যাটারি বিচ্ছিন্ন থাকায়) অপরিবর্তিত থাকে। ব্যবধান অর্ধেক করলে সমান্তরাল পাত ধারকের সূত্র C = ε0Ad অনুযায়ী ধারকত্ব দ্বিগুণ হয়ে যায়: C2 = 200 pF। নতুন বিভব V2 = QC2 = 5×10−8200×10−12 = 250 V। -
৬৬৫
তড়িৎ বিভবের মাত্রা---
- ক ML2T−3A−1
- খ ML2T−3A
- গ ML−3T−3A−1
- ঘ M−1L−1TA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ML2T−3A−1
তড়িৎ বিভব V = WQ, যেখানে W (কাজ/শক্তি) এর মাত্রা ML2T−2 এবং Q (চার্জ) = তড়িৎ প্রবাহ × সময় = AT (A = তড়িৎ প্রবাহের মাত্রীয় প্রতীক, T = সময়)। তাই V-এর মাত্রা = ML2T−2(AT) = ML2T−3A−1। উত্তর ক। -
৬৬৬
Q1 এবং Q2 আধানযুক্ত দুটি কণাকে কিছু দূরত্ব রাখলে এদের মধ্যে বল হয় F। এদের মধ্যে দূরত্ব অর্ধেক এবং প্রত্যেক আধান দ্বিগুণ করলে বল কত হবে?
- ক 2F
- খ 4F
- গ 8F
- ঘ 16F
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 16F
কুলম্বের সূত্রে F = kQ1Q2r2। দূরত্ব অর্ধেক (r2) এবং প্রতিটি চার্জ দ্বিগুণ (2Q1, 2Q2) করলে নতুন বল F' = k(2Q1)(2Q2)(r2)2 = 4kQ1Q2 × 4r2 = 16 × (kQ1Q2r2) = 16F। -
৬৬৭
εr পরাবৈদ্যুতিক ধ্রুবকবিশিষ্ট একটি মাধ্যমে তড়িৎক্ষেত্রে প্রাবল্য E হলে শক্তি ঘনত্ব হবে---
- ক 12 ε0E2
- খ 12 εrE2
- গ 12 ε0εrE2
- ঘ ε0εrE2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 12 ε0εrE2
εr ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবকবিশিষ্ট মাধ্যমে তড়িৎ ক্ষেত্র প্রাবল্য E হলে, ওই মাধ্যমের প্রকৃত ভেদনযোগ্যতা ε = ε0εr। শক্তি ঘনত্বের সাধারণ সূত্র u = ½εE2 থেকে, u = ½ε0εrE2। -
৬৬৮
1 cm ব্যবধানে দুটি পাত আছে এবং তাদের মধ্যে বিভব পার্থক্য 10 V। পাত দুটির মধ্যে তড়িৎ প্রাবল্য হবে---
- ক 1000 NC−1
- খ 100 NC−1
- গ 10 NC−1
- ঘ 1100 NC−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1000 NC−1
সমান্তরাল পাতের মধ্যে ক্ষেত্রপ্রাবল্য E = Vd। এখানে V = 10 V, d = 1 cm = 0.01 m, তাই E = 100.01 = 1000 NC−1। -
৬৬৯
সমুষম দ্রুতিতে গতিশীল আধান উৎপন্ন করে---
- ক তড়িৎক্ষেত্র
- খ চৌম্বকক্ষেত্র
- গ তড়িৎ ও চৌম্বক উভয়ই
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তড়িৎ ও চৌম্বক উভয়ই
যেকোনো চার্জ (স্থির বা গতিশীল) তার চারপাশে তড়িৎক্ষেত্র সৃষ্টি করে। এছাড়া সুষম দ্রুতিতে (ধ্রুব বেগে) গতিশীল আধান একটি তড়িৎ প্রবাহের সমতুল্য, যা চৌম্বকক্ষেত্রও সৃষ্টি করে (যদিও ত্বরণ না থাকায় এটি তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণ ঘটায় না)। তাই এটি তড়িৎ ও চৌম্বক উভয় ক্ষেত্রই উৎপন্ন করে। -
৬৭০
⚠️[যাচাই দরকার] প্রদত্ত চিত্রে A ও B-এর মধ্যে তুল্য ধারকত্ব হলো---
[চিত্র আছে]- ক 83 μF
- খ 76 μF
- গ 56 μF
- ঘ 2 μF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 83 μF
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রের ধারক-নেটওয়ার্কের সংযোগ ছবি ছাড়া অজানা। -
৬৭১
⚠️[যাচাই দরকার] বর্ণিত চিত্রে প্রতিটি ধারকের ধারকত্ব 3 μF। A ও B বিন্দুর মধ্যে কার্যকর ধারকত্ব হবে---
[চিত্র আছে]- ক 34 μF
- খ 3 μF
- গ 6 μF
- ঘ 5 μF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 34 μF
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রের ধারক-নেটওয়ার্কের সংযোগ (A, B বিন্দুর মধ্যে কীভাবে ধারকগুলো সাজানো) ছবি ছাড়া অজানা। -
৬৭২
⚠️[যাচাই দরকার] চার্জিত গোলকের ক্ষেত্রে তড়িৎ বিভব V ও কেন্দ্র হতে দূরত্ব r-এর মধ্যে কোন লেখচিত্রটি সঠিক?
[চিত্র আছে]- ক [চিত্র আছে]
- খ [চিত্র আছে]
- গ [চিত্র আছে]
- ঘ [চিত্র আছে]
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) [চিত্র আছে]
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: অপশনগুলো নিজেই ৪টি ভিন্ন লেখচিত্র (ছবি), কোনো টেক্সট-বর্ণনা নেই। -
৬৭৩
90 cm ব্যাসার্ধের একটি ফাঁপা গোলকে 9 × 10−10 C চার্জ আছে। গোলকের অভ্যন্তরে তড়িৎ প্রাবল্য কত?
- ক অসীম
- খ 10 NC−1
- গ 9 NC−1
- ঘ 0 NC−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0 NC−1
ফাঁপা আহিত গোলকের ভিতরে (স্থিরাবস্থায়) তড়িৎ প্রাবল্য সর্বদা শূন্য থাকে — গাউসের সূত্র প্রয়োগ করলে ভেতরের যেকোনো গাউসীয় তলে অন্তর্ভুক্ত চার্জ শূন্য হয় বলে E = 0। গোলকের ব্যাসার্ধ বা চার্জের মান এখানে প্রাসঙ্গিক নয়। -
৬৭৪
একটি সমান্তরাল পাত ধারকের তড়িৎ প্রাবল্য স্থির রাখতে হলে তড়িৎ বিভব V ও পাতদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব d-এর মধ্যে সম্পর্ক নির্দেশ করে কোন গ্রাফটি?
[চিত্র আছে]- ক V ধ্রুব
- খ V ∝ d, মূলবিন্দুগামী সরলরেখা
- গ V কমতে কমতে শূন্য
- ঘ V ∝ 1d
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) V ∝ d, মূলবিন্দুগামী সরলরেখা
সমান্তরাল পাত ধারকে তড়িৎ প্রাবল্য E = Vd, অর্থাৎ V = E × d। E-কে ধ্রুব রাখতে হলে V সরাসরি d-এর সমানুপাতিক হতে হবে (V ∝ d)। অর্থাৎ V-d লেখচিত্র হবে মূলবিন্দুগামী একটি সরলরেখা, যার ঢাল (gradient) হবে E-এর মান। d বাড়ালে V-ও একই অনুপাতে বাড়াতে হবে যাতে E = Vd স্থির থাকে। -
৬৭৫
∮ E·ds = qε0, এটি---
- ক অ্যাম্পিয়ারের সূত্র
- খ গাউসের সূত্র
- গ বায়ো-স্যাভার্টের সূত্র
- ঘ ফ্যারাডের সূত্র
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) গাউসের সূত্র
∮E·ds = qε0 হলো কোনো বদ্ধ তলের মধ্য দিয়ে মোট তড়িৎ ফ্লাক্সকে সেই তলের ভিতরে আবদ্ধ মোট চার্জের সাথে সম্পর্কিত করার সূত্র — এটি গাউসের সূত্র (Gauss's law)। উত্তর খ। -
৬৭৬
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রে C বিন্দুতে লব্ধি ক্ষেত্র প্রাবল্য কত হবে?
[চিত্র আছে]- ক 15 × 109 NC−1
- খ 30 × 109 NC−1
- গ 52 × 109 NC−1
- ঘ 60 × 109 NC−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 15 × 109 NC−1
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রে চার্জসমূহের অবস্থান ও C বিন্দুর দূরত্ব স্টেমে দেওয়া নেই — লব্ধি প্রাবল্য গণনা অসম্ভব। -
৬৭৭
ওপরের চিত্রানুযায়ী 'O' বিন্দুতে তড়িৎ বিভব নির্ণয়ের সমীকরণ কোনটি? [যেখানে n = 1, 2, 3]
[চিত্র আছে]- ক V = Σn (14πε0)(Qnrn)
- খ V = Σn (14πε0)(Qnrn2)
- গ V = Σn 4πε0(Qnrn)
- ঘ V = Σn (14πε0)(Qn2rn2)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) V = Σn (14πε0)(Qnrn)
একাধিক বিন্দু-চার্জের কারণে কোনো বিন্দুতে মোট তড়িৎ বিভব হলো স্কেলার সুপারপজিশন, অর্থাৎ প্রতিটি চার্জের কারণে সৃষ্ট বিভবের সরল যোগফল: V = Σn (14πε0)(Qnrn)। চিত্রটি শুধু চার্জ ও দূরত্বগুলোর অবস্থান বোঝানোর জন্য একটি ইলাস্ট্রেশন, সাধারণ সূত্র প্রয়োগেই উত্তর পাওয়া যায়। -
৬৭৮
⚠️[যাচাই দরকার] গোলকদ্বয়ের সংযোজক সরলরেখার কোন বিন্দুতে লব্ধি প্রাবল্য শূন্য হবে?
[চিত্র আছে]- ক 10 m
- খ 13 m
- গ 20 m
- ঘ 3.6 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 10 m
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: গোলকদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব ও চার্জমান চিত্র/উদ্দীপকে দেওয়া (স্টেমে স্পষ্ট নয়) — লব্ধি-শূন্য বিন্দু নির্ণয়ে প্রয়োজনীয় তথ্য অনুপস্থিত। -
৬৭৯
⚠️[যাচাই দরকার] উদ্দীপক অনুসারে---
(i) P বিন্দুতে বিভব Q বিন্দুতে বিভবের চেয়ে বেশি
(ii) P ও Q বিন্দুর প্রাবল্য শূন্য
(iii) ছোট গোলকের ধারকত্ব বড় গোলকের ধারকত্বের চেয়ে বেশি নিচের কোনটি সঠিক?
[চিত্র আছে]- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও ii
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: দুই গোলকের (P, Q বিন্দু + ছোট/বড় গোলক) চিত্র-নির্ভর উদ্দীপক — ব্যাসার্ধ/দূরত্বের মান ছাড়া বিভব ও ধারকত্ব তুলনা অসম্ভব। -
৬৮০
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রে C বিন্দুতে 1.6 C এবং A বিন্দুতে +4.8 C আধান আছে। B বিন্দুতে কত চার্জ স্থাপন করলে D বিন্দুতে মোট তড়িৎ বিভব শূন্য হবে?
[চিত্র আছে]- ক −4.8 C
- খ −3.2 C
- গ +1.6 C
- ঘ +3.2 C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) −4.8 C
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রে A, B, C, D বিন্দুর অবস্থান/দূরত্ব স্টেমে স্পষ্ট না — কেবল চার্জমান দেওয়া, দূরত্ব/জ্যামিতি ছবিনির্ভর।
স্থির তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।