ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১৭২/১৮০
-
৩৪২১
কোনো কুণ্ডলীর নিকট একটি দণ্ড চুম্বককে গতিশীল করলে এতে তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হয়। ওই প্রক্রিয়ায় কোন শক্তি রূপান্তরিত হয়?
- ক চৌম্বক শক্তি
- খ তড়িৎ শক্তি
- গ যান্ত্রিক শক্তি
- ঘ পারমাণবিক শক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) যান্ত্রিক শক্তি
কুণ্ডলীর নিকট দণ্ড চুম্বককে হাত দিয়ে সরাতে হলে বাহ্যিক বল প্রয়োগ করে যান্ত্রিক কাজ করতে হয় (কারণ কুণ্ডলীতে সৃষ্ট আবিষ্ট প্রবাহ লেঞ্জের সূত্র অনুযায়ী চুম্বকের গতিকে বাধা দেয়, তাই তাকে ঠেলে আনতে/সরাতে কাজ করতে হয়)। এই যান্ত্রিক কাজ তথা যান্ত্রিক শক্তিই কুণ্ডলীতে তড়িচ্চালক শক্তি সৃষ্টি করে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। অর্থাৎ প্রক্রিয়াটিতে যে শক্তি রূপান্তরিত (ব্যয়) হচ্ছে তা হলো যান্ত্রিক শক্তি -- এটিই ডায়নামো/জেনারেটরের মূলনীতি। -
৩৪২২
পর্যায়বৃত্ত তড়িচ্চালক বলের একটি পূর্ণ চক্রের গড় মান কত হয়?
- ক 0
- খ 0.639 ε0
- গ 0.707 ε0
- ঘ 63.7 ε0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0
পর্যায়বৃত্ত তড়িচ্চালক বল ε = ε0 sin ωt হলে এর একটি পূর্ণ চক্রে ধনাত্মক ও ঋণাত্মক অর্ধচক্রের ক্ষেত্রফল সমান ও বিপরীত হওয়ায় পরস্পরকে বাতিল করে (∫02π sin θ dθ = 0)। তাই পূর্ণ চক্রের গড় মান শূন্য। (অর্ধচক্রের গড় মান 0.637ε0।) -
৩৪২৩
কোনো সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল পেতে কুণ্ডলীটিকে
- ক সামনে পিছনে আনা নেয়া করতে হবে
- খ তার ব্যাসের সাপেক্ষে ঘোরাতে হবে
- গ তার অক্ষের সাপেক্ষে ঘোরাতে হবে
- ঘ উপরে নিচে উঠানামা করতে হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তার ব্যাসের সাপেক্ষে ঘোরাতে হবে
আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল পেতে কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে চৌম্বক ফ্লাক্স Φ = BAcosθ সময়ের সাথে পরিবর্তিত হতে হবে। সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে কুণ্ডলীকে সামনে-পিছনে বা উপরে-নিচে সরালে B, A ও θ অপরিবর্তিত থাকে, তাই Φ বদলায় না। কুণ্ডলীকে তার নিজস্ব অক্ষের (তলের লম্ব, কেন্দ্রগামী অক্ষ) সাপেক্ষে ঘোরালেও ক্ষেত্রের সাথে তলের কোণ বদলায় না। কিন্তু ব্যাসের সাপেক্ষে ঘোরালে ক্ষেত্র ও তলের লম্বের মধ্যবর্তী কোণ θ ক্রমাগত পরিবর্তিত হয়, ফলে Φ পরিবর্তিত হয় ও তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট হয় (AC জেনারেটরের নীতি)। -
৩৪২৪
কুণ্ডলীর ব্যাসার্ধ, r = 1 cm; তড়িৎ প্রবাহ, I = 2 A, চৌম্বক আবেশ, B = 3.19 × 103 T
কুণ্ডলীর আবেশ গুণাঙ্ক কত?- ক 0.41 H
- খ 0.50 H
- গ 1.29 H
- ঘ 2.57 H
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.50 H
এখানে,
কুণ্ডলীর ব্যাসার্ধ, r = 1 cm = 0.01 m
তড়িৎ প্রবাহ, I = 2 A
চৌম্বক আবেশ, B = 3.19 × 103 T
নির্ণেয় আবেশ গুণাঙ্ক, L = ?
আমরা জানি,
Φ = BA = Bπr2 এবং L = ΦI (এক পাক ধরে)
Φ = 3.19 × 103 × 3.1416 × (0.01)2 ≈ 1.002 Wb
L = 1.0022
∴ L ≈ 0.50 H
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় 'গ' (1.29 H) দেওয়া আছে, যা প্রদত্ত উপাত্ত থেকে পাওয়া যায় না। -
৩৪২৫
কুণ্ডলীর ব্যাসার্ধ, r = 1 cm; তড়িৎ প্রবাহ, I = 2 A, চৌম্বক আবেশ, B = 3.19 × 103 T
নিচের কোন উক্তিটি সঠিক?- ক A = উত্তর মেরু, D = উত্তর মেরু
- খ B = উত্তর মেরু, D = দক্ষিণ মেরু
- গ A = দক্ষিণ মেরু, C = উত্তর মেরু
- ঘ B = দক্ষিণ মেরু, C = উত্তর মেরু
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) A = উত্তর মেরু, D = উত্তর মেরু
লেনজের সূত্র অনুযায়ী চুম্বক কুণ্ডলীর দিকে এগোলে কুণ্ডলীর নিকট প্রান্তে চুম্বকের নিকটবর্তী মেরুর সদৃশ মেরু (বিকর্ষণ) এবং চুম্বক দূরে সরলে বিসদৃশ মেরু (আকর্ষণ) সৃষ্টি হয়। (ii) চিত্রে চুম্বকের N মেরু C-এর নিকটে এবং তীর চিহ্ন অনুযায়ী চুম্বকটি CD কুণ্ডলী থেকে দূরে সরছে, তাই C-তে দক্ষিণ মেরু ও D-তে উত্তর মেরু সৃষ্টি হয়। (i) চিত্রে চুম্বকটি AB কুণ্ডলী থেকে দূরে সরছে ধরলে চুম্বকের S মেরুর নিকটবর্তী A প্রান্তে উত্তর মেরু (ও B-তে দক্ষিণ মেরু) সৃষ্টি হয়। তাই A = উত্তর মেরু, D = উত্তর মেরু।
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালা অনুযায়ী উত্তর 'ক'; তবে (i) চিত্রের তীর চিহ্ন চুম্বকটি AB কুণ্ডলীর দিকে এগিয়ে আসা নির্দেশ করলে A-তে দক্ষিণ মেরু হয় — চিত্রটি যাচাই করে নেওয়া প্রয়োজন। -
৩৪২৬
16 Ω রোধের মধ্য দিয়ে একটি পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহ পাঠানো হলে এর rms মান পাওয়া যায় 10 A। রোধের দুই প্রান্তের সর্বোচ্চ বিভব পার্থক্য কত হবে?
- ক 226.3 V
- খ 160 V
- গ 260.6 V
- ঘ 220 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 226.3 V
রোধ R = 16 Ω, rms প্রবাহ Irms = 10 A। রোধের দুই প্রান্তে rms বিভব পার্থক্য, Vrms = Irms × R = 10 × 16 = 160 V। সর্বোচ্চ (শীর্ষ) বিভব পার্থক্য V0 = Vrms × 2 = 160 × 1.414 ≈ 226.3 V। -
৩৪২৭
উপরের চিত্রে B বিন্দুতে দিক পরিবর্তী প্রবাহের পর্যায়কাল কত?- ক T4
- খ T2
- গ 3T4
- ঘ 3T2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 3T4
চিত্রে প্রবাহ শূন্য থেকে শুরু হয়ে T4 সময়ে ধনাত্মক শীর্ষে, T2 সময়ে শূন্যে এবং 3T4 সময়ে ঋণাত্মক শীর্ষে পৌঁছায়। B বিন্দুটি ঋণাত্মক শীর্ষবিন্দু, তাই B বিন্দুতে সময় = 3T4। -
৩৪২৮
তড়িৎ প্রবাহমাত্রার কার্যকর মান কত?- ক 52 A
- খ 52 A
- গ 52 A
- ঘ 25 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 52 A
এখানে,
শীর্ষ মান, I0 = 5 A (চিত্র থেকে)
নির্ণেয় কার্যকর মান, Irms = ?
আমরা জানি,
Irms = I02
∴ Irms = 52 A -
৩৪২৯
তরঙ্গটির কৌণিক কম্পাঙ্ক হলো (রেডিয়ানে)- ক 4π
- খ 3π
- গ π
- ঘ 2π
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) π
চিত্রে প্রবাহ প্রতি 1 s পরপর শূন্য মান অতিক্রম করে (1, 2, 3, … s বিন্দুগুলো), অর্থাৎ অর্ধ পর্যায়কাল 1 s।
∴ পর্যায়কাল, T = 2 s
আমরা জানি,
ω = 2πT
= 2π2
∴ ω = π rad s−1 -
৩৪৩০
একটি দিক পরিবর্তী প্রবাহকে I = 50 sin 400πt সমীকরণ দ্বারা প্রকাশ করা হয়। প্রবাহটির মূল গড় বর্গমান এবং অর্ধচক্রের গড় মানের অনুপাত কত হবে?
- ক 0.55
- খ 0.90
- গ 1.11
- ঘ 1.34
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.11
I = 50 sin 400πt থেকে শীর্ষ মান I0 = 50 A। মূল গড় বর্গমান (rms) মান, Irms = I02 = 501.414 ≈ 35.36 A। অর্ধচক্রের গড় মান, Iavg = 2I0π = (2×50)3.1416 ≈ 31.83 A। অনুপাত, IrmsIavg = 35.3631.83 ≈ 1.11। (এটিই তত্ত্বীয় 'আকৃতি গুণাঙ্ক' π(22) ≈ 1.11, যা কোনো নির্দিষ্ট মানের উপর নির্ভর করে না -- সব সাইন-তরঙ্গের জন্য ধ্রুবক।) -
৩৪৩১
পরিবর্তী প্রবাহ, i = 200 sin 100πt দ্বারা প্রকাশ করা হলে পর্যায়কাল কত?
- ক 0.05 s
- খ 0.02 s
- গ 0.01 s
- ঘ 0.1 s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.02 s
I = 200 sin 100πt থেকে কৌণিক কম্পাঙ্ক ω = 100π rad/s। পর্যায়কাল, T = 2πω = 2π(100π) = 2100 = 0.02 s। -
৩৪৩২
একটি কুণ্ডলীতে তড়িৎ প্রবাহের ফলে সৃষ্ট চৌম্বক ফ্লাক্স ও তড়িৎ প্রবাহের সম্পর্ক নির্দেশক সঠিক লেখচিত্র কোনটি?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ)
কুণ্ডলীতে তড়িৎ প্রবাহের ফলে সৃষ্ট চৌম্বক ফ্লাক্স প্রবাহের সমানুপাতিক, ϕ = LI (L ধ্রুবক)। তাই ϕ বনাম i লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী একটি সরলরেখা হবে, যা (খ) চিত্রে দেখানো হয়েছে। -
৩৪৩৩
দিক পরিবর্তী প্রবাহের মান সর্বোচ্চ হতে শূন্যমানে পৌঁছাতে সময় লাগে
- ক T4
- খ T2
- গ T
- ঘ 2T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) T4
I = I0 sin ωt ধরলে, প্রবাহ সর্বোচ্চ (I0) হয় ωt = π2 অর্থাৎ t = T4 সময়ে। এরপর পরবর্তী শূন্যমানে পৌঁছায় ωt = π অর্থাৎ t = T2 সময়ে। সুতরাং সর্বোচ্চ মান থেকে শূন্যমানে পৌঁছাতে সময় লাগে, T2 − T4 = T4। -
৩৪৩৪
উদ্দীপকে কোন কোন সময়ে E এর মান সর্বোচ্চ হবে?- ক 0.3 T
- খ T4 ও 3T4
- গ T2 ও T
- ঘ T2 ও T4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) T4 ও 3T4
চিত্রে তড়িচ্চালক শক্তি E = E0 sin ωt আকারে O বিন্দু থেকে শুরু হয়েছে। sin ωt-এর মান ±1 হলে অর্থাৎ ωt = π2 ও 3π2 হলে E-এর মান সর্বোচ্চ (ধনাত্মক ও ঋণাত্মক শীর্ষ) হয়, যা t = T4 ও 3T4 সময়ের সাথে সংগতিপূর্ণ। -
৩৪৩৫
যে যন্ত্রের সাহায্যে যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা যায় তাকে কী বলে?
- ক বৈদ্যুতিক মোটর
- খ ডায়নামো
- গ ট্রান্সফরমার
- ঘ আর্মেচার
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ডায়নামো
যে যন্ত্র তড়িচ্চুম্বকীয় আবেশ নীতি ব্যবহার করে যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে তাকে ডায়নামো বা জেনারেটর বলে (কুণ্ডলী ঘুরিয়ে emf উৎপন্ন করা হয়)। এর বিপরীত কাজ অর্থাৎ বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করে বৈদ্যুতিক মোটর; ট্রান্সফরমার শুধু AC ভোল্টেজের মান রূপান্তর করে (শক্তির রূপ বদলায় না); আর্মেচার হলো জেনারেটর বা মোটরের ঘূর্ণায়মান কুণ্ডলী অংশ, আলাদা কোনো রূপান্তরকারী যন্ত্র নয়। তাই সঠিক উত্তর ডায়নামো। -
৩৪৩৬
E = 5 sin 50πt volt তড়িচ্চালক শক্তির কার্যকর মান কত?
- ক 25 V
- খ 52 V
- গ 25 V
- ঘ 52 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 52 V
E = 5 sin 50πt থেকে শীর্ষ মান E0 = 5 V। কার্যকর (rms) মান, Erms = E02 = 52 V। -
৩৪৩৭
একটি পরিবর্তী প্রবাহকে I = 100 sin 629t Amp দ্বারা প্রকাশ করা হলে, তড়িৎ প্রবাহের কম্পাঙ্ক নির্ণয় কর।
- ক 100.11 Hz
- খ 110.22 Hz
- গ 110.10 Hz
- ঘ 122.10 Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 100.11 Hz
I = 100 sin 629t থেকে কৌণিক কম্পাঙ্ক ω = 629 rad/s। কম্পাঙ্ক, f = ω(2π) = 629(2×3.1416) = 6296.2832 ≈ 100.11 Hz। -
৩৪৩৮
একটি কুণ্ডলীতে 12 V তড়িচ্চালক বল প্রযুক্ত হলে এতে বিদ্যুৎ প্রবাহ পরিবর্তনের হার 40 A/s হয়। কুণ্ডলীর স্বাবেশ গুণাঙ্ক হবে
- ক 0.3 H
- খ 3.4 H
- গ 30 H
- ঘ 480 H
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.3 H
স্বকীয় আবেশের সূত্র, ε = L(dIdt) (মানের ক্ষেত্রে ঋণাত্মক চিহ্ন বাদ দিয়ে)। এখানে ε = 12 V, dIdt = 40 As। সুতরাং, L = ε(dIdt) = 1240 = 0.3 H। -
৩৪৩৯
10 H স্বকীয় আবেশের একটি আবেশকের মধ্য দিয়ে 12 A বিদ্যুৎ প্রবাহমান। এতে 50 ms-এ 600 V তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হলে, তড়িৎ প্রবাহের মান কত?
- ক 6 A
- খ 9 A
- গ 12 A
- ঘ 15 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 9 A
এখানে,
স্বকীয় আবেশ, L = 10 H
প্রাথমিক প্রবাহ, I1 = 12 A
সময়, Δt = 50 ms = 0.05 s
আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি, ε = 600 V
নির্ণেয় তড়িৎ প্রবাহের মান, I2 = ?
আমরা জানি,
ε = LΔIΔt
⇒ ΔI = εΔtL = 600 × 0.0510 = 3 A
প্রবাহ হ্রাস পাওয়ার ফলে তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হলে,
I2 = I1 − ΔI = 12 − 3
∴ I2 = 9 A -
৩৪৪০
10 পাকের একটি আদর্শ সলিনয়েডের আবেশের পরিমাণ 3.5 mH। সলিনয়েডের মধ্যে 2 A বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে, প্রতি পাকের জন্য চৌম্বক ফ্লাক্স হবে
- ক 0 Wb
- খ 3.5 × 10−4 Wb
- গ 7.0 × 10−4 Wb
- ঘ 7.0 × 10−3 Wb
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 7.0 × 10−4 Wb
স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক L = NΦI, যেখানে Φ প্রতি পাকের চৌম্বক ফ্লাক্স। এখানে L = 3.5 mH = 3.5 × 10−3 H, I = 2 A, N = 10। সুতরাং Φ = LIN = 3.5 × 10−3 × 210 = 7.0 × 10−4 Wb।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।