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 ৩৫/৩৭
-
৬৮১
5 N C−1 প্রাবল্যের সূক্ষ্ম তড়িৎক্ষেত্রে অবস্থিত দুটি বিন্দুর দূরত্ব 10 cm হলে তাদের বিভব পার্থক্য কত？
- ক 0.02 V
- খ 0.5 V
- গ 2.0 V
- ঘ 50 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.5 V
সুষম তড়িৎক্ষেত্রে বিভব পার্থক্য V = E × d, যেখানে d হলো ক্ষেত্র বরাবর দুই বিন্দুর মধ্যবর্তী দূরত্ব। এখানে E = 5 NC−1, d = 10 cm = 0.1 m। সুতরাং V = 5 × 0.1 = 0.5 V। -
৬৮২
⚠️[যাচাই দরকার] C বিন্দুতে 2 C-এর আধান স্থাপন করলে আধানটি---
(i) 22.5 N বল অনুভব করবে
(ii) AB-এর সমান্তরালে গতিশীল হবে
(iii) LC-এর বিপরীত রেখা বরাবর গতিশীল হবে 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: Q72-এর একই দ্বিমেরু-চিত্রের উপর নির্ভরশীল (বল, দিক-নির্দেশনা প্রশ্ন) — জ্যামিতি ছবি ছাড়া অজানা। -
৬৮৩
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রে প্রদত্ত তড়িৎ দ্বিমেরুর B বিন্দুতে অবস্থিত চার্জের জন্য AC-এর মধ্যবিন্দুতে বিভবের মান কত？
[চিত্র আছে]- ক 9.00 V
- খ 11.25 V
- গ 20.12 V
- ঘ 22.50 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 9.00 V
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রে দ্বিমেরুর A, B, C বিন্দুর অবস্থান/দূরত্ব না জানলে AC-এর মধ্যবিন্দুতে বিভব নির্ণয় অসম্ভব। -
৬৮৪
দুটি ছোট বলের প্রত্যেকটির ওজন 10−3 kg এবং 0.8 m দৈর্ঘ্যের সিল্কের সুতার মাধ্যমে একই বিন্দু থেকে ঝুলানো হয়েছে। এরা সমভাবে চার্জিত এবং একে অন্যকে 0.04 m দূরে বিকর্ষণ করে। প্রতি বলে চার্জের পরিমাণ নির্ণয় কর।
- ক 6 × 10−9 C
- খ 6.53 × 10−9 C
- গ 6.6 × 10−9 C
- ঘ 3.14 × 10−9 C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 6.6 × 10−9 C
দুটি বল একই বিন্দু থেকে L = 0.8 m দৈর্ঘ্যের সুতায় ঝুলিয়ে বিকর্ষণের ফলে r = 0.04 m দূরত্বে সাম্যাবস্থায় আসে। প্রতিটি বলের ওজন W = mg = 10−3 × 9.8 = 9.8×10−3 N। সাম্যাবস্থায় তিনটি বল (ওজন, সুতার টান, তড়িৎ বিকর্ষণ বল) ভারসাম্যে থাকে, ফলে tanθ = FW, যেখানে θ সুতার উলম্ব থেকে বিচ্যুতি কোণ। ছোট কোণের জন্য tanθ ≈ sinθ = (r2)L = 0.020.8 = 0.025। সুতরাং F = W × 0.025 = 9.8×10−3 × 0.025 = 2.45×10−4 N। এখন কুলম্বের সূত্র থেকে F = kq2r2 ⟹ q2 = Fr2k = (2.45×10−4 × (0.04)2)9×109 = (2.45×10−4 × 1.6×10−3)9×109 = 3.92×10−79×109 = 4.356×10−17। q = 4.356×10−17 ≈ 6.6×10−9 C। উত্তর গ। -
৬৮৫
ধনাত্মক চার্জে চার্জিত ধাতব গোলক M-কে অচার্জিত গোলক N-এর সংস্পর্শে আনা হলো। তার ফলে---
- ক উভয় গোলক ধনাত্মক চার্জে চার্জিত
- খ গোলক M ধনাত্মক চার্জে চার্জিত এবং গোলক N ধনাত্মক চার্জে চার্জিত
- গ গোলক M ধনাত্মক চার্জে চার্জিত এবং গোলক N চার্জ নিরপেক্ষ
- ঘ উভয় গোলক ঋণাত্মক চার্জে চার্জিত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) উভয় গোলক ধনাত্মক চার্জে চার্জিত
ধনাত্মক চার্জিত গোলক M-কে অচার্জিত পরিবাহী গোলক N-এর সংস্পর্শে আনলে, পরিবাহী হওয়ার কারণে মুক্ত ইলেকট্রন/আধান পুনর্বণ্টিত হয়ে উভয় গোলকের বিভব সমান হওয়া পর্যন্ত চার্জ প্রবাহিত হয়। মোট ধনাত্মক আধান সংরক্ষিত থেকে উভয় গোলকের মধ্যে (তাদের ধারকত্ব/আকারের অনুপাতে) ভাগ হয়ে যায়, ফলে উভয় গোলকই ধনাত্মক চার্জে চার্জিত হয়। -
৬৮৬
সমান্তরাল পাত ধারকের দুই পাতের মধ্যে ডাইইলেকট্রিক দ্বারা পূর্ণ করায় ধারকত্ব 5 μF থেকে বেড়ে 60 μF হয়। ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবকের মান হবে---
- ক 65
- খ 55
- গ 12
- ঘ 10
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 12
ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবক K = C(ডাইইলেকট্রিকসহ)/C(বায়ু/শূন্যস্থান) = 60 μF5 μF = 12। -
৬৮৭
a বাহুবিশিষ্ট একটি বর্গক্ষেত্রের কোণিক বিন্দু A, B, C ও D-তে যথাক্রমে চারটি চার্জ +q, +q, −q ও −q স্থাপন করা হলো। তাদের কেন্দ্রে O বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভবের মান হবে---
[চিত্র আছে]- ক (1(4πε0)) × (qa)
- খ (1(4πε0)) × (2qa)
- গ (1(4πε0)) × (4qa)
- ঘ 0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0
বর্গক্ষেত্রের কেন্দ্র O থেকে চারটি কোণা A, B, C, D-এর প্রতিটির দূরত্ব সমান (কর্ণের অর্ধেক, r = a2)। বিভব একটি স্কেলার রাশি, তাই মোট বিভব হলো প্রতিটি চার্জের কারণে সৃষ্ট বিভবের বীজগাণিতিক (স্কেলার) যোগফল: V = (14πε0r)(qA + qB + qC + qD) = (14πε0r)(+q + q − q − q) = (14πε0r)(0) = 0। সমান দূরত্বে থাকা দুটি ধনাত্মক ও দুটি ঋণাত্মক সমমানের চার্জ পরস্পরকে বাতিল করে দেয়, তাই কেন্দ্রে নিট বিভব শূন্য। -
৬৮৮
একটি m ভরের পানির ফোঁটাকে একটি ইলেকট্রনের চার্জ দেওয়া হলো। ফোঁটাটি যদি মাটিতে স্থির রাখতে হয়, তাহলে 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। -
৬৮৯
একটি আহিত ধারকে শক্তি সঞ্চিত থাকে---
- ক ধনাত্মক প্লেটে
- খ ঋণাত্মক 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। -
৬৯০
ইলেকট্রোলাইটিক ধারকে দুটি পাতলা অ্যালুমিনিয়াম পাতের মধ্যে ডাইইলেকট্রিক মাধ্যম হিসেবে থাকে---
- ক কাচ
- 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। -
৬৯১
বৈদ্যুতিক পাথায় ব্যবহৃত ক্যাপাসিটরের সমান্তরালে একটি ক্যাপাসিটর সমান্তরালে যোগ করলে বৈদ্যুতিক পাথায় ক্যাপাসিটরের মান---
- ক সমান থাকবে
- খ বেড়ে যাবে
- গ কমে যাবে
- ঘ কোনোটি 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। -
৬৯২
একটি সমান্তরাল পাত ধারককে চার্জিত করলে পাত দুটির মধ্যে বিভব পার্থক্য হয় V। ধারকের সঞ্চিত শক্তি দ্বিগুণ করার জন্য বিভব পার্থক্য কত হবে？
- ক V4
- খ V2
- 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। -
৬৯৩
দুটি সমান চার্জের মধ্যবর্তী দূরত্ব অর্ধেক করা এবং চার্জ দুটির মান ক্রমশ 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। -
৬৯৪
একটি চার্জিত সমতল পরিবাহী সন্নিকটে তড়িৎ প্রাবল্যের মান কোনটি？
- ক E = σ(2ε0)
- খ E = σε0
- গ E = 2σε0
- ঘ E = 3σ(2ε0)
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 = σ(2ε0) 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। -
৬৯৫
বায়ুতে একটি সমান্তরাল পাত ধারকের প্রতি পাতে চার্জের পৃষ্ঠতল ঘনত্ব 8.854 × 10−12 C m−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
বায়ুতে E = σε0 = 8.854×10−128.85×10−12 ≈ 1.0 NC−1। এখন K = 5 ডাইইলেকট্রিক প্রবেশ করালে নতুন ক্ষেত্র E' = σ(Kε0) = EK = 1.05 = 0.2 NC−1। -
৬৯৬
কুলম্বের সূত্রানুসারে কোনটি সঠিক নয়？ দুটি বিন্দু চার্জ পরস্পরকে যে বলে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ করে তা---
- ক গুণফলের সমানুপাতিক
- খ মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক
- গ সংযোগকারী সরলরেখা বরাবর ক্রিয়া করে
- ঘ মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের অধিকের ব্যস্তানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের অধিকের ব্যস্তানুপাতিক
কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী বল (i) চার্জ দুটির গুণফলের সমানুপাতিক, (খ) দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক এবং (গ) চার্জ দুটিকে সংযোগকারী সরলরেখা বরাবর ক্রিয়াশীল — এই তিনটি বিবৃতিই সঠিক। কিন্তু অপশন ঘ-তে বলা হয়েছে বল দূরত্বের "বর্গের অধিকের" (বর্গের চেয়ে বেশি ঘাতের) ব্যস্তানুপাতিক, যা ভুল — প্রকৃতপক্ষে বল ঠিক দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক, তার বেশি নয়। তাই ঘ-ই ভুল বিবৃতি। -
৬৯৭
একটি চার্জযুক্ত কণার তড়িৎ প্রাবল্য কোনটির কারণে পরিবর্তিত হয়？
- ক r−1
- খ r−2
- গ r−3
- ঘ r−4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) r−2
একটি বিন্দু চার্জ (কণা) থেকে দূরত্ব r-এ তড়িৎ প্রাবল্য E = (14πε0)(Qr2), অর্থাৎ E ∝ 1r2 = r−2। দূরত্ব বাড়লে/কমলে প্রাবল্য দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতে পরিবর্তিত হয়। -
৬৯৮
1 ইলেকট্রন ভোল্ট (1 eV) হলো---
- ক 1.6 × 10−9 J
- খ 1.6 × 109 J
- গ 1.6 × 10−19 J
- ঘ 1.6 × 10−18 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.6 × 10−19 J
1 ইলেকট্রন ভোল্ট (eV) হলো একটি ইলেকট্রন 1 ভোল্ট বিভব পার্থক্য অতিক্রম করলে অর্জিত শক্তি। W = qV = (1.6 × 10−19 C)(1 V) = 1.6 × 10−19 J। সুতরাং 1 eV = 1.6 × 10−19 J। -
৬৯৯
⚠️[যাচাই দরকার] ছাত্র কর্তৃক সৃষ্ট ধারক সমবায়ের ধারকত্ব পূর্বের ধারকটির---
- ক অর্ধেক
- খ সমান
- গ দ্বিগুণ
- ঘ চার গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) দ্বিগুণ
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: স্টেমে 'পূর্বের ধারকটি' ও 'ছাত্র কর্তৃক সৃষ্ট সমবায়' শব্দে আগের কোনো প্রশ্ন/অনুচ্ছেদ/চিত্রের তথ্যের উপর নির্ভরশীল মনে হচ্ছে, কিন্তু সেই মূল সেটআপ (ধারক সমবায় কীভাবে তৈরি হয়েছে, শ্রেণী নাকি সমান্তরাল, ধারক কাটা হয়েছে কিনা ইত্যাদি) এই ব্যাচে/স্টেমে সম্পূর্ণ নেই বলে সঠিক উত্তর নিশ্চিতভাবে গণনা করা যায়নি। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): স্টেমে 'ছাত্র কর্তৃক সৃষ্ট ধারক সমবায়' এবং 'পূর্বের ধারকটি' বলতে কোন নির্দিষ্ট মূল ধারক এবং ছাত্রটি ঠিক কীভাবে (শ্রেণী/সমান্তরাল সংযোগে, নাকি ধারক কেটে/ভেঙে) নতুন সমবায় তৈরি করেছে তার বিবরণ (মূল প্রশ্ন/অনুচ্ছেদ/চিত্র) এই স্টেম বা ব্যাচে উপস্থিত নেই, ফলে নির্দিষ্টভাবে গণনা করে যাচাই করা সম্ভব হয়নি। প্রদত্ত অপশনের মধ্যে সবচেয়ে প্রচলিত উত্তর হিসেবে 'দ্বিগুণ' (গ) বেছে নেওয়া হলো, তবে এটি মূল প্রশ্নের প্রেক্ষাপট ছাড়া নিশ্চিতভাবে যাচাইযোগ্য নয়। -
৭০০
⚠️[যাচাই দরকার] নিচের কোন লেখচিত্রটি তড়িৎ প্রাবল্য এবং দূরত্বের মধ্যে সম্পর্ক নির্দেশ করে？
[চিত্র আছে]- ক (বইয়ে এই অপশন ছাপা ছিল না)
- খ (বইয়ে এই অপশন ছাপা ছিল না)
- গ (বইয়ে এই অপশন ছাপা ছিল না)
- ঘ (বইয়ে এই অপশন ছাপা ছিল না)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) (বইয়ে এই অপশন ছাপা ছিল না)
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: Q39-এর same question repeated — অপশনগুলো ৪টি ভিন্ন লেখচিত্র (ছবি), টেক্সট-বর্ণনা নেই।
স্থির তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।