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 ৩৬/৩৭
-
৭০১
কোনো গোলকের পৃষ্ঠে 20 C মানের 10টি আধান সমভাবে ছড়িয়ে দেওয়া হয়। গোলকের ব্যাসার্ধ 15 cm হলে গোলকের কেন্দ্র হতে 5 cm দূরে বিভব কত？
- ক 1.2 × 1013 V
- খ 3.6 × 1013 V
- গ 8 × 1013 V
- ঘ 7.2 × 1014 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.2 × 1013 V
গোলকের পৃষ্ঠে মোট চার্জ Q = 10 × 20 C = 200 C। গোলকের ব্যাসার্ধ R = 15 cm = 0.15 m। বিভব চাওয়া হয়েছে কেন্দ্র থেকে 5 cm দূরে, অর্থাৎ গোলকের ভিতরে (যেহেতু 5 cm < R = 15 cm)। পরিবাহী চার্জিত গোলকের ভিতরে বিভব সব জায়গায় সমান এবং পৃষ্ঠের বিভবের সমান থাকে (V ভিতরে ধ্রুবক, কারণ ভিতরে E = 0)। সুতরাং V = kQR = (9×109 × 200)0.15 = (1.8×1012)0.15 = 1.2×1013 V। উত্তর ক। -
৭০২
⚠️[যাচাই দরকার] উদ্দীপকের বর্গক্ষেত্রের কেন্দ্রে বিভবের মান শূন্য হলে N4 কত？
[চিত্র আছে]- ক −4 C
- খ +4 C
- গ +12 C
- ঘ −12 C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) −4 C
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রের বর্গক্ষেত্রের কোণায় N₁, N₂, N₃ চার্জের মান ও অবস্থান স্টেম টেক্সটে নেই — শুধু N₄ প্রশ্ন করা হয়েছে, বাকিগুলো ছবিতে দেওয়া থাকার কথা। -
৭০৩
⚠️[যাচাই দরকার] ধারক দুটির আধানের অনুপাত কত？
- ক 15 : 1
- খ 1 : 15
- গ 2 : 3
- ঘ 16 : 36
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 15 : 1
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: Q33-এর মতো একই কারণ — বর্তনীর চিত্র বইয়েই অনুপস্থিত (লেখকের নিজস্ব নোট অনুযায়ী)। -
৭০৪
⚠️[যাচাই দরকার] বর্তনীর তুল্য ধারকত্ব কত？
- ক 2.4 × 10−10 F
- খ 1 × 10−9 F
- গ 2.4 × 10−10 μF
- ঘ 1 × 10−9 μF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2.4 × 10−10 F
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: বইয়ের নিজস্ব নোট অনুযায়ী ("প্রদত্ত ছবিতে ৩৩ ও ৩৪ নম্বর প্রশ্নের জন্য কেবল উদ্দীপকের চিত্র দৃশ্যমান; প্রশ্ন ও অপশন দৃশ্যমান নয়") — বর্তনীর চিত্র মূল বইয়েই ধারণ করা যায়নি, তাই টপোলজি অজানা। -
৭০৫
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রে প্রতিটি ধারকের ধারকত্ব 2 μF হলে বর্তনীর তুল্য ধারকত্ব হবে---
[চিত্র আছে]- ক 0.8 μF
- খ 1.25 μF
- গ 5 μF
- ঘ 5 F
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.8 μF
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রের ধারক-নেটওয়ার্কের সংযোগ (সিরিজ/প্যারালাল টপোলজি) ছবি ছাড়া অজানা। -
৭০৬
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রে R বিন্দুতে শূন্য মাধ্যমে তড়িৎ প্রাবল্য কত?
[চিত্র আছে]- ক σ(2ε0)
- খ 0
- গ 1
- ঘ σε0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) σ(2ε0)
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রে R বিন্দুর অবস্থান (চার্জিত পাত/গোলকের ভিতরে, পৃষ্ঠে, নাকি বাইরে) না জানলে "শূন্য মাধ্যমে তড়িৎ প্রাবল্য" (মুক্ত-অবস্থার তড়িৎক্ষেত্র) নির্ণয় অসম্ভব — অপশনে 0, σ/ε₀, σ/(2ε₀) সবই ভিন্ন অবস্থানের জন্য সঠিক হতে পারে। -
৭০৭
আপেক্ষিক ভেদনযোগ্যতা সবচেয়ে বেশি---
- ক লোহার
- খ এবোনাইটের
- গ কাচের
- ঘ পলিথিনের
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) লোহার
প্রচলিত অন্তরক পদার্থগুলোর আপেক্ষিক ভেদনযোগ্যতা (dielectric constant) সসীম মানের — যেমন পলিথিন ≈ 2.3, এবোনাইট ≈ 2.8, কাচ ≈ 5–10। কিন্তু লোহা একটি পরিবাহী পদার্থ। পরিবাহীর ভিতরে স্থির অবস্থায় তড়িৎ ক্ষেত্র সবসময় শূন্য থাকে, অর্থাৎ বাহ্যিক ক্ষেত্রকে এটি সম্পূর্ণভাবে বাতিল (screen) করে দেয় — এই আচরণ গাণিতিকভাবে আপেক্ষিক ভেদনযোগ্যতা K→∞ ধরার সমতুল্য (যেমন ধারকের পাতের মাঝে ধাতব পাত ঢোকালে ধারকত্ব বহুগুণ বেড়ে যায়, কারণ ধাতব অংশে K কার্যত অসীম)। তাই তালিকার মধ্যে লোহার আপেক্ষিক ভেদনযোগ্যতা সবচেয়ে বেশি (কার্যত অসীম) ধরা হয়। উত্তর ক। -
৭০৮
⚠️[যাচাই দরকার] উপরোক্ত উদ্দীপকের ক্ষেত্রে---
(i) A ও B গোলকের ভর সমান
(ii) A ও B গোলকের পৃষ্ঠের আধান ঘনত্ব সমান
(iii) A ও B গোলকের পৃষ্ঠে তড়িৎ প্রাবল্যের মান সমান নিচের কোনটি সঠিক?- 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: Q25-এর একই উদ্দীপকের উপর নির্ভরশীল (i/ii/iii বিবৃতি), এবং Q25-এর জন্যই প্রয়োজনীয় q₁, q₂ মান/জ্যামিতি অনুপস্থিত — তাই এটাও একই কারণে ফ্ল্যাগ। -
৭০৯
⚠️[যাচাই দরকার] A ও B অভিন্ন গোলকদ্বয়ের আধান যথাক্রমে q1 ও q2। A গোলক কতটি ইলেকট্রন হারিয়েছে?
[চিত্র আছে]- ক 1.6 × 10−19
- খ 3.2 × 10−19
- গ 6.25 × 10−18
- ঘ 1.25 × 1019
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.6 × 10−19
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: A, B গোলকের প্রকৃত আধান মান (q₁, q₂) স্টেম টেক্সটে নেই — সম্ভবত চিত্র/সারণিতে দেওয়া ছিল, তাই ইলেকট্রন সংখ্যা গণনা করা অসম্ভব। -
৭১০
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্র অনুসারে Cp : Cs =?
[চিত্র আছে]- ক 10 : 1
- খ 7 : 1
- গ 1 : 10
- ঘ 1 : 7
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 10 : 1
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রের ধারক-নেটওয়ার্কের সিরিজ/প্যারালাল সংযোগ (Cₚ ও Cₛ কোন কোন ধারক নিয়ে গঠিত) ছবি ছাড়া অজানা। -
৭১১
নিচের কোনটি অন্তরক?
- ক লোহা
- খ সিরামিক
- গ বিসমাহ
- ঘ সিলিকন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) সিরামিক
লোহা একটি ধাতু, তাই পরিবাহী। বিসমাথ একটি ধাতব মৌল, এটিও তড়িৎ পরিবহন করতে পারে (পরিবাহী/অর্ধ-ধাতু)। সিলিকন একটি অর্ধপরিবাহী (সেমিকন্ডাক্টর)। সিরামিক একটি বৈদ্যুতিক অন্তরক পদার্থ — এতে মুক্ত ইলেকট্রন না থাকায় এটি তড়িৎ পরিবহন করে না। তাই উত্তর খ (সিরামিক)। -
৭১২
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রে কোন দুটি বিন্দুর বিভব সমান?
[চিত্র আছে]- ক A এবং B
- খ B এবং C
- গ O এবং B
- ঘ O এবং A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) A এবং B
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রে A, B, C, O বিন্দুর অবস্থান/দূরত্ব না দেখলে কোন দুটি বিন্দুর বিভব সমান তা নির্ণয় অসম্ভব। -
৭১৩
⚠️[যাচাই দরকার] যদি R ও S বিন্দুর তড়িৎ প্রাবল্য সমান হয় তবে---
- ক r23 = r13
- খ r12 = 2r22
- গ r22 = 2r12
- ঘ r13 = 2r22
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) r22 = 2r12
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: স্টেমে R ও S বিন্দুর জন্য কোনো চার্জের মান বা প্রাথমিক দূরত্ব-সম্পর্ক সরাসরি দেওয়া নেই — এটি সম্ভবত একটি চিত্র বা পূর্ববর্তী প্রশ্নের তথ্যের উপর নির্ভরশীল যা এই ব্যাচে/স্টেমে অন্তর্ভুক্ত নেই। উত্তর গ (আদর্শ q, 2q প্যাটার্নের ভিত্তিতে) সবচেয়ে সম্ভাব্য হলেও নিশ্চিতভাবে যাচাই করা প্রয়োজন। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): এই প্রশ্নটি সম্ভবত একটি চিত্র/পূর্ববর্তী তথ্যের উপর ভিত্তি করে তৈরি, যেখানে দুটি ভিন্ন মানের চার্জ (সাধারণত q ও 2q ধরনের অনুপাতে) যথাক্রমে R ও S বিন্দু থেকে r₁ ও r₂ দূরত্বে অবস্থিত বলে ধরা হয়। এই ধরনের আদর্শ সেটআপে (চার্জ অনুপাত 1:2 হলে) তড়িৎ প্রাবল্য সমান হওয়ার শর্ত: kQ/r₁² = k(2Q)/r₂² ⟹ r₂² = 2r₁², যা অপশন গ-এর সাথে মেলে। তবে বর্তমান স্টেমে R ও S বিন্দুর সাথে সংশ্লিষ্ট চার্জ/দূরত্বের প্রকৃত মান সরাসরি উল্লেখ নেই। -
৭১৪
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রে R বিন্দুতে বিভব কত?
[চিত্র আছে]- ক V = R(4πε0r22)
- খ V = 2R(4πε0r22)
- গ V = R(4πε0r12)
- ঘ V = 2R(4πε0r12)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) V = R(4πε0r22)
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রে R বিন্দুর অবস্থান ও r₁, r₂-এর জ্যামিতিক সম্পর্ক (কোন ব্যাসার্ধ কোন গোলকের, R ভিতরে/বাইরে) ছবি ছাড়া অজানা। -
৭১৫
⚠️[যাচাই দরকার] চিত্রে A, B ও C বিন্দুতে চার্জের প্রকৃতি কী?
[চিত্র আছে]- ক A ঋণাত্মক, B ও C ধনাত্মক
- খ A ধনাত্মক, B ও C ঋণাত্মক
- গ B ঋণাত্মক, A ও C ধনাত্মক
- ঘ B ধনাত্মক, A ও C ঋণাত্মক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) A ঋণাত্মক, B ও C ধনাত্মক
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চিত্রে A, B, C বিন্দুর অবস্থান/দূরত্ব না দেখলে কোন বিন্দুতে কী প্রকৃতির চার্জ তা নির্ণয় অসম্ভব। -
৭১৬
ধারকের সঞ্চিত শক্তি নির্ণয় করে ধারকের---
(i) ধারকত্বের উপর
(ii) চার্জের উপর
(iii) বিভব পার্থক্যের উপর নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
ধারকে সঞ্চিত শক্তি বিভিন্নভাবে লেখা যায়: U = ½CV2 (ধারকত্ব ও বিভব পার্থক্যের উপর নির্ভর), U = ½QV (চার্জ ও বিভব পার্থক্যের উপর নির্ভর), এবং U = Q22C (চার্জ ও ধারকত্বের উপর নির্ভর)। যেহেতু Q = CV সম্পর্ক দিয়ে এই তিনটি রাশি (C, Q, V) পরস্পর সম্পর্কিত এবং শক্তির সূত্রে তিনটিই ভিন্নভাবে উপস্থিত থাকে, তাই ধারকের সঞ্চিত শক্তি নির্ণয় করতে ধারকত্ব (i), চার্জ (ii) এবং বিভব পার্থক্য (iii) — তিনটির উপরই নির্ভর করে। সঠিক উত্তর i, ii ও iii। -
৭১৭
+4C চার্জের পরিবর্তে −4C চার্জ স্থাপন করা হলে আধানদ্বয়ের মধ্যকার স্থির তড়িৎ বলের মান---
- ক শূন্য হবে
- খ পূর্বের সমান হবে
- গ বেশি হবে
- ঘ কম হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) পূর্বের সমান হবে
কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী F = (14πε0)(q1q2r2)। এখানে বলের মান নির্ভর করে চার্জদ্বয়ের পরম মানের (magnitude) গুণফলের ওপর, চিহ্নের ওপর নয়। +4C-এর পরিবর্তে −4C বসালে |q1q2| = 4×4 = 16 (একক) অপরিবর্তিত থাকে, শুধু বলের প্রকৃতি আকর্ষণে পরিণত হয় (আগে যদি বিকর্ষণ থাকত)। যেহেতু প্রশ্নে শুধু বলের মান জিজ্ঞাসা করা হয়েছে, তাই বলের মান পূর্বের সমান থাকবে। উত্তর খ। -
৭১৮
⚠️[যাচাই দরকার] +4 μC আধানবিশিষ্ট দুটি গোলক 0.01 m দূরে রাখা হয়েছে। চার্জ দুটির মধ্যবর্তী বলের মান কত?
- ক 1.44 × 105 N
- খ 1.44 × 1015 N
- গ 1.82 × 1011 N
- ঘ 1.90 × 1011 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.44 × 105 N
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: স্টেমে দেওয়া r = 0.01 m সরাসরি বসালে F = 1.44×10³ N পাওয়া যায়, যা কোনো অপশনের সাথে মেলে না (অপশন ক থেকে ১০০ গুণ কম)। কিন্তু r = 0.001 m ধরলে অপশন ক (1.44×10⁵ N) এর সাথে হুবহু মিলে যায় — সম্ভবত দূরত্বের মানে সংখ্যাগত টাইপো আছে। মূল বই/সোর্স চেক করে দূরত্বের মান নিশ্চিত করা দরকার। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): কুলম্বের সূত্র থেকে, F = k q₁q₂/r² = (9×10⁹ × 4×10⁻⁶ × 4×10⁻⁶)/r² = 0.144/r²। r = 0.001 m (1 mm) ধরলে F = 0.144/(0.001)² = 0.144/10⁻⁶ = 1.44×10⁵ N, যা অপশন ক-এর সাথে হুবহু মিলে যায়। উল্লেখ্য, স্টেমে লেখা দূরত্ব 0.01 m হুবহু বসালে F = 1440 N (≈1.44×10³ N) পাওয়া যায়, যার মান-অংশ (1.44) অপশন ক-এর সাথে মিললেও ঘাত (power of 10) দুই ধাপ কম — এটি দূরত্বের এককে টাইপো/সংখ্যা ভুল (0.01 m এর বদলে 0.001 m হওয়ার কথা) বলে মনে হচ্ছে। -
৭১৯
⚠️[যাচাই দরকার] উদ্দীপকের বর্তনী অনুসারে সঞ্চিত শক্তি ও ধারকগুলো সমান্তরালে সংযুক্ত অবস্থায় সঞ্চিত শক্তির অনুপাত কত?
- ক 7.2 : 1
- খ 1 : 7.2
- গ 1 : 0.138
- ঘ 0.138 : 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 7.2 : 1
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: Q7-এর একই উদ্দীপক/বর্তনীর উপর নির্ভরশীল প্রশ্ন (Q7-Q8 জোড়া উদ্দীপক), তাই Q7-এর মতোই বর্তনীর টপোলজি ছবি ছাড়া অজানা। -
৭২০
⚠️[যাচাই দরকার] নিচের উদ্দীপকের আলোকে ৭নং ও ৮নং প্রশ্নের উত্তর দাও। C1 = 100 μF, C2 = 200 μF, C3 = 300 μF এবং E = 12 volt। বর্ণিত বর্তনীর তুল্য ধারকত্ব কত হবে?
[চিত্র আছে]- ক 83.3 × 10−6 F
- খ 83.3 × 10−6 F
- গ 833.3 × 10−6 F
- ঘ 8333.3 × 10−6 F
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 83.3 × 10−6 F
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: বর্তনীর ধারক C₁, C₂, C₃-এর সংযোগ (সিরিজ/প্যারালাল টপোলজি) ছবি ছাড়া অজানা। এছাড়া মূল XML-এ অপশন ক-এর টেক্সটে প্রশ্নের বাক্যটাই ভুলবশত ঢুকে গেছে (raw document.xml-এ নিশ্চিত করা, পার্সিং বাগ না) — অপশন ক ও খ-এ হুবহু একই মান (83.3×10⁻⁶ F) ছাপা আছে, যা সোর্স-ডেটার নিজস্ব সমস্যা।
স্থির তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।