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 ৯/৩৭
-
১৬১
একটি ধারকে 12 V বিভবে 6 μC আধান জমা হয়। ধারকত্ব কত?
- ক 2 μF
- খ 72 μF
- গ 18 μF
- ঘ 0.5 μF
-
১৬২
4 μF ও 12 μF ধারক সিরিজে যুক্ত করলে তুল্য ধারকত্ব কত?
- ক 16 μF
- খ 3 μF
- গ 8 μF
- ঘ 48 μF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3 μF
1C = 14 + 112 = 412
C = 3 μF। -
১৬৩
4 μF ও 12 μF ধারক সমান্তরালে যুক্ত করলে তুল্য ধারকত্ব কত?
- ক 3 μF
- খ 8 μF
- গ 48 μF
- ঘ 16 μF
-
১৬৪
একটি 5 μF ধারককে 200 V এ চার্জ করলে সঞ্চিত শক্তি কত?
- ক 0.05 J
- খ 1 J
- গ 0.1 J
- ঘ 0.5 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.1 J
U = 12CV2 = 0.5 × 5 × 10−6 × 40000
= 0.1 J। -
১৬৫
একটি সমান্তরাল পাত ধারকের পাতের ক্ষেত্রফল দ্বিগুণ ও দূরত্ব দ্বিগুণ করলে ধারকত্ব কেমন হবে?
- ক চারগুণ
- খ অপরিবর্তিত
- গ দ্বিগুণ
- ঘ এক-চতুর্থাংশ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অপরিবর্তিত
C ∝ Ad — দুইটাই দ্বিগুণ হলে অনুপাত একই।
তাই ধারকত্ব অপরিবর্তিত। -
১৬৬
একটি 2 μF ধারক 100 V এ চার্জ করে একটি অচার্জিত 2 μF ধারকের সাথে যুক্ত করা হলো। শেষ বিভব কত?
- ক 100 V
- খ 50 V
- গ 200 V
- ঘ 25 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 50 V
মোট আধান সংরক্ষিত: Q = 2 × 100 = 200 μC
মোট ধারকত্ব = 2 + 2 = 4 μF
V = 2004
= 50 V — শক্তির অর্ধেক তাপে হারিয়ে যায়। -
১৬৭
তড়িৎ শক (electric shock) এর তীব্রতা মূলত কীসের ওপর নির্ভর করে?
- ক শুধু বিভবের ওপর
- খ শুধু আধানের ওপর
- গ শুধু সময়ের ওপর
- ঘ দেহের মধ্য দিয়ে যাওয়া প্রবাহ ও তার পথের ওপর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) দেহের মধ্য দিয়ে যাওয়া প্রবাহ ও তার পথের ওপর
ক্ষতি করে প্রবাহ — বিভব শুধু প্রবাহ তৈরি করে।
হৃৎপিণ্ড দিয়ে যাওয়া কয়েক মিলিঅ্যাম্পিয়ার প্রবাহও প্রাণঘাতী হতে পারে; ভেজা ত্বকে রোধ কমে যায় বলে ঝুঁকি অনেক বাড়ে। -
১৬৮
তড়িৎ যন্ত্রে আর্থিং করা হয় কেন?
- ক বিভব বাড়াতে
- খ প্রবাহ বাড়াতে
- গ ত্রুটি হলে আধান নিরাপদে মাটিতে চলে যাওয়ার পথ দিতে
- ঘ তাপ কমাতে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ত্রুটি হলে আধান নিরাপদে মাটিতে চলে যাওয়ার পথ দিতে
ধাতব খোলসে লিকেজ হলে আধান কম রোধের পথে মাটিতে চলে যায় — ব্যবহারকারীর দেহ দিয়ে নয়। -
১৬৯
দুইটি বিন্দু আধানের মধ্যকার দূরত্ব দ্বিগুণ এবং একটি আধান তিনগুণ করা হলে তাদের মধ্যকার কুলম্ব বল আগের কত গুণ হবে?
- ক 34 গুণ
- খ 3 গুণ
- গ 32 গুণ
- ঘ 14 গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 34 গুণ
F = kq1q2r2
আধান 3 গুণ ⟹ 3 গুণ
দূরত্ব 2 গুণ ⟹ 14 গুণ
মোট = 3 × 14 = 34 গুণ
আধান রৈখিকভাবে আসে, দূরত্ব বর্গ হয়ে — এই পার্থক্যটাই সব হিসাবের ভিত্তি। -
১৭০
2 μC ও 3 μC দুইটি বিন্দু আধান শূন্য মাধ্যমে 30 cm দূরত্বে আছে। এদের মধ্যকার বল কত? (k = 9 × 109 N m2 C−2)
- ক 0.06 N
- খ 6 N
- গ 0.2 N
- ঘ 0.6 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.6 N
F = kq1q2r2 = 9 × 109 × 2 × 10−6 × 3 × 10−6(0.3)2
লব = 9 × 6 × 10−3 = 5.4 × 10−2
F = 5.4 × 10−20.09 = 0.6 N
μC-কে C-এ (10−6) এবং cm-কে m-এ না আনলে উত্তর কয়েক ঘাত ভুল হবে। -
১৭১
দুইটি আধানকে শূন্যস্থান থেকে সরিয়ে পানিতে (আপেক্ষিক ভেদনযোগ্যতা 80) একই দূরত্বে রাখা হলো। তাদের মধ্যকার বল আগের কত অংশ হবে?
- ক 80 গুণ
- খ 140
- গ 180
- ঘ অপরিবর্তিত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 180
মাধ্যমে F = 14πε0εr q1q2r2 ⟹ F ∝ 1εr
Fপানি = Fশূন্য80
তুলনা করো: মহাকর্ষ বল মাধ্যমনিরপেক্ষ — তাকে আড়াল করা যায় না। কিন্তু তড়িৎ বল মাধ্যমের ওপর প্রবলভাবে নির্ভরশীল।
এ কারণেই পানিতে লবণের আয়নগুলো সহজে আলাদা হয়ে যায়। -
১৭২
নিচের কোন আধানটি বাস্তবে থাকা সম্ভব নয়?
- ক 3.2 × 10−19 C
- খ 8.0 × 10−20 C
- গ 1.6 × 10−19 C
- ঘ 8.0 × 10−19 C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 8.0 × 10−20 C
আধানের কোয়ান্টায়ন: q = ne, যেখানে e = 1.6 × 10−19 C এবং n পূর্ণসংখ্যা
8.0 × 10−201.6 × 10−19 = 0.5 ⟹ পূর্ণসংখ্যা নয় ✘
বাকিগুলো: 3.2/1.6 = 2 ✔, 1.6/1.6 = 1 ✔, 8.0/1.6 = 5 ✔
কোয়ার্কের আধান 13e বা 23e হলেও তারা কখনো মুক্ত অবস্থায় পাওয়া যায় না — তাই মাপা যায় এমন সব আধানই e-এর গুণিতক। -
১৭৩
1 কুলম্ব ঋণাত্মক আধান পেতে হলে কতটি ইলেকট্রন লাগবে? (e = 1.6 × 10−19 C)
- ক 6.25 × 1018টি
- খ 1.6 × 1019টি
- গ 6.25 × 1019টি
- ঘ 1.6 × 10−19টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 6.25 × 1018টি
n = qe = 11.6 × 10−19
= 0.625 × 1019 = 6.25 × 1018টি
1 C আসলে বিশাল আধান — এ কারণেই ব্যবহারিক ক্ষেত্রে μC বা nC ব্যবহার করা হয়।
তুলনা: একটি বজ্রপাতে প্রায় 15 C আধান স্থানান্তরিত হয়। -
১৭৪
দুইটি অভিন্ন পরিবাহী গোলকের আধান যথাক্রমে +5 μC ও −1 μC। এদের স্পর্শ করিয়ে আবার আগের দূরত্বে রাখা হলো। নতুন বল আগের বলের কত গুণ (মানে) হবে?
- ক 45 গুণ
- খ 54 গুণ
- গ 4 গুণ
- ঘ অপরিবর্তিত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 45 গুণ
স্পর্শে আধান সমান ভাগ হয়: +5 − 12 = +2 μC প্রতিটিতে
আগে: F1 ∝ 5 × 1 = 5
পরে: F2 ∝ 2 × 2 = 4
অনুপাত = 45 গুণ
শুধু মান নয়, প্রকৃতিও বদলেছে — আগে আকর্ষণ ছিল, এখন বিকর্ষণ। আধান সংরক্ষণের নিয়মে যোগফল (+4 μC) অপরিবর্তিত। -
১৭৫
শূন্য মাধ্যমে 1 m দূরত্বে থাকা দুইটি সমান আধানের মধ্যে বল 0.9 N। প্রতিটি আধানের মান কত?
- ক 1 μC
- খ 100 μC
- গ 10 μC
- ঘ 0.1 μC
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 10 μC
F = kq2r2 ⟹ q2 = Fr2k
= 0.9 × 19 × 109 = 10−10
q = 10−5 C = 10 μC
বর্গমূল নিতে ভুললে উত্তর 10−10 C আসত — আধান বের করতে সবসময় শেষে বর্গমূল লাগে। -
১৭৬
দুইটি অভিন্ন পরিবাহী গোলকের আধান +q ও +3q, এবং তারা r দূরত্বে আছে। এদের স্পর্শ করিয়ে আবার একই দূরত্বে রাখলে বল আগের কত গুণ হবে?
- ক 43 গুণ
- খ 34 গুণ
- গ 2 গুণ
- ঘ অপরিবর্তিত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 43 গুণ
স্পর্শের পর প্রতিটিতে q + 3q2 = 2q
আগে: F1 ∝ q × 3q = 3q2
পরে: F2 ∝ 2q × 2q = 4q2
অনুপাত = 43 গুণ
যোগফল স্থির থাকলে গুণফল সর্বোচ্চ হয় সমান ভাগে — তাই স্পর্শের পর বিকর্ষণ সবসময় বাড়ে (বা অন্তত সমান থাকে)। -
১৭৭
দুইটি আধানের মাঝে একটি পুরু ধাতব পাত রাখলে তাদের মধ্যকার কুলম্ব বলের কী হবে?
- ক কোনো পরিবর্তন হবে না
- খ বল বেড়ে যাবে
- গ বল কমে যাবে, কারণ ধাতব পাত তড়িৎ ক্ষেত্রকে আড়াল করে
- ঘ বল দ্বিগুণ হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বল কমে যাবে, কারণ ধাতব পাত তড়িৎ ক্ষেত্রকে আড়াল করে
ধাতব পাতে মুক্ত ইলেকট্রন থাকায় সেখানে আবিষ্ট আধান তৈরি হয় এবং পাতের ভেতরে লব্ধি ক্ষেত্র শূন্য হয়ে যায় ⟹ ক্ষেত্র আংশিক বা সম্পূর্ণ আড়াল হয়।
এটিই তড়িৎ ছায়া বা তড়িৎ-চৌম্বকীয় আড়ালের (shielding) নীতি।
মহাকর্ষের সাথে তুলনা: সেখানে সিসার পাত রাখলেও বল এক চুল বদলায় না — কারণ ভর একটিমাত্র চিহ্নের হয়, কাটাকাটি করার মতো ঋণাত্মক ভর নেই।
এ কারণেই ফ্যারাডে খাঁচার ভেতরে বজ্রপাত থেকেও নিরাপদ থাকা যায়, কিন্তু মহাকর্ষীয় ঢাল বানানো অসম্ভব। -
১৭৮
ε0 (শূন্য মাধ্যমের ভেদনযোগ্যতা)-এর একক কোনটি?
- ক C2 N−1 m−2
- খ N m2 C−2
- গ C N−1 m−1
- ঘ N C−2 m2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) C2 N−1 m−2
F = 14πε0 q1q2r2
ε0 = q1q24πFr2 = C × CN × m2 = C2 N−1 m−2
মান 8.85 × 10−12। আর k = 14πε0-এর একক ঠিক উল্টো: N m2 C−2 (অপশন খ)। -
১৭৯
দুইটি বিন্দু আধানের মধ্যকার বল F। একটি আধান দ্বিগুণ, অন্যটি অর্ধেক এবং দূরত্ব অর্ধেক করা হলে নতুন বল কত হবে?
- ক F
- খ 4F
- গ 2F
- ঘ F4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 4F
F ∝ q1q2r2
আধানের গুণফল: 2 × 12 = 1 ⟹ অপরিবর্তিত
দূরত্ব অর্ধেক ⟹ r2 এক-চতুর্থাংশ ⟹ 4 গুণ
নতুন বল = 4F
দুইটি আধানের পরিবর্তন কাটাকাটি হয়ে গেছে, সব প্রভাব এসেছে দূরত্ব থেকে। -
১৮০
কুলম্বের সূত্রের সীমাবদ্ধতা কোনটি?
- ক এটি কেবল ধনাত্মক আধানের ক্ষেত্রে খাটে
- খ এটি কেবল শূন্য মাধ্যমেই খাটে
- গ এটি কেবল স্থির বিন্দু আধানের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য
- ঘ এটি কেবল খুব বড় আধানের ক্ষেত্রে খাটে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) এটি কেবল স্থির বিন্দু আধানের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য
কুলম্বের সূত্রের শর্ত:
১. আধানগুলো বিন্দু আধান হতে হবে (আকার দূরত্বের তুলনায় নগণ্য)
২. আধানগুলো স্থির থাকতে হবে
চলমান আধানে চৌম্বক ক্ষেত্রও তৈরি হয় এবং অতিরিক্ত বল যোগ হয় — তখন সম্পূর্ণ বল বের করতে লরেন্স বল ব্যবহার করতে হয়।
সূত্রটি ধনাত্মক-ঋণাত্মক দুই ধরনের আধানেই খাটে (চিহ্নই আকর্ষণ-বিকর্ষণ বলে দেয়), আর মাধ্যমে εr বসিয়ে দিলেই চলে।
স্থির তড়িৎ নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।