ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
৩৪৬১
একটি l দীর্ঘ তারকে B প্রাবল্যের চৌম্বক ক্ষেত্রের সমকোণে v বেগে চালনা করলে এতে কত তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট হবে?
- ক Blv
- খ B2lv
- গ Blv2
- ঘ Blv
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) Blv
চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে সমকোণে (লম্বভাবে) v বেগে গতিশীল l দৈর্ঘ্যের তারে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল ε = Blv, যেখানে B চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রাবল্য, l তারের দৈর্ঘ্য এবং v বেগ। এটি গতিশীল রডে আবেশের প্রমাণিত সূত্র (Motional EMF)। -
৩৪৬২
একটি কুণ্ডলীতে প্রবাহমাত্রা 0.5 sec সময়ে 0 A থেকে 2 A হলে ওই কুণ্ডলীতে 8 V তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট হয়। কুণ্ডলীর আবেশ গুণাঙ্ক কত?
- ক 5 H
- খ 4 H
- গ 3 H
- ঘ 2 H
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2 H
স্বকীয় আবেশের সূত্র অনুযায়ী ε = L(dIdt)। এখানে dI = 2 − 0 = 2 A, dt = 0.5 s, তাই dIdt = 20.5 = 4 As। প্রদত্ত ε = 8 V হওয়ায়, L = ε(dIdt) = 84 = 2 H। -
৩৪৬৩
প্রদত্ত সমীকরণগুলির মধ্যে কোনটি সঠিক?
- ক μ0 B = ε0 B
- খ μ0ε0 E = B0
- গ E0 = μ0ε0 B
- ঘ μ0ε0 E = ε0 B
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) μ0ε0 E = B0
তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গে আলোর বেগ c = EB এবং c = 1μ0ε0। এই দুটি সম্পর্ক সমান করলে EB = 1μ0ε0, অর্থাৎ B = μ0ε0 × E। এটিই বিকল্প (খ)-তে দেওয়া আছে: μ0ε0 E = B0। অন্য বিকল্পগুলোতে রাশিগুলোর মাত্রিক সম্পর্ক সঠিকভাবে মেলে না। -
৩৪৬৪
একটি কুণ্ডলীর পাক সংখ্যা 100 এবং কুণ্ডলীর সঙ্গে জড়িত চৌম্বক ফ্লাক্স 0.8 × 10−2 Wbsec হারে পরিবর্তিত হলে কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল কত?
- ক 0.8 V
- খ 0.8 × 10−2 V
- গ 0.4 V
- ঘ 0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.8 V
ফ্যারাডের সূত্র অনুযায়ী ε = NdΦdt। এখানে N = 100 এবং dΦdt = 0.8 × 10−2 Wb/sec। সুতরাং ε = 100 × 0.8 × 10−2 = 0.8 V। -
৩৪৬৫
A ক্ষেত্রফল এবং N পাক সংখ্যার একটি আয়তাকার কুণ্ডলী B প্রাবল্যের চৌম্বক ক্ষেত্রে ω কৌণিক বেগে ঘুরছে। সর্বোচ্চ আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল কত?
- ক NABω
- খ ½NABω
- গ ½N2ABω
- ঘ NABω
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) NABω
চৌম্বকক্ষেত্রে ঘূর্ণায়মান কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল ε = NABω sin(ωt)। sin(ωt) এর সর্বোচ্চ মান 1 হওয়ায় সর্বোচ্চ (শীর্ষ) তড়িচ্চালক বল ε0 = NABω। -
৩৪৬৬
0.1 m × 0.05 m মানের একটি আয়তাকার কুণ্ডলীর পাক সংখ্যা 100। এটিকে 0.1 Wb m−2 প্রাবল্যের চৌম্বক ক্ষেত্রের সমকোণে রাখার পর ক্ষেত্র প্রাবল্য 0.05 sec-এ কমে 0.05 Wb m−2 হয়। তাহলে কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল কত?
- ক 5.0 V
- খ 0.5 V
- গ 0.04 V
- ঘ 0.3 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.5 V
কুণ্ডলীর ক্ষেত্রফল A = 0.1 × 0.05 = 0.005 m2, পাকসংখ্যা N = 100। চৌম্বক ক্ষেত্র B, ক্ষেত্রের সমকোণে থাকায় Φ = BA। প্রাবল্য পরিবর্তন ΔB = 0.1 − 0.05 = 0.05 Wb m−2, সময় Δt = 0.05 s। তাই ε = N × A × (ΔBΔt) = 100 × 0.005 × (0.050.05) = 100 × 0.005 × 1 = 0.5 V। -
৩৪৬৭
দুটি কুণ্ডলীর পারস্পরিক আবেশ গুণাঙ্ক 2 H। একটি কুণ্ডলীতে প্রবাহমাত্রা 0.1 sec-এ 10 A থেকে শূন্য হলে অন্য কুণ্ডলীতে কত তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট হবে?
- ক 2 V
- খ 20 V
- গ 0.2 V
- ঘ 200 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 200 V
পারস্পরিক আবেশের সূত্র ε2 = M(dI1dt)। এখানে M = 2 H, dI1 = 10 − 0 = 10 A, dt = 0.1 s। তাই dI1dt = 100.1 = 100 As। সুতরাং ε2 = 2 × 100 = 200 V। -
৩৪৬৮
একটি কুণ্ডলীর সঙ্গে যে কোনো t সময়ে জড়িত চৌম্বক ফ্লাক্স φ = (10t2 − 50t + 250) Wb; t = 3 s সময়ে কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল কত?
- ক 190 V
- খ −190 V
- গ −10 V
- ঘ 10 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) −10 V
φ = 10t2 − 50t + 250 হলে dφdt = 20t − 50। ফ্যারাডের সূত্র অনুযায়ী ε = −dφdt = −(20t − 50) = 50 − 20t। t = 3 s বসালে ε = 50 − 20×3 = 50 − 60 = −10 V। ঋণাত্মক চিহ্নটি নির্দেশ করে যে t = 3 s সময়ে ফ্লাক্স বৃদ্ধি পাচ্ছে (dφdt ধনাত্মক), লেঞ্জের সূত্র অনুযায়ী আবিষ্ট emf তার বিরোধিতা করে ঋণাত্মক হয়। -
৩৪৬৯
একটি ট্রান্সফরমারের মুখ্য কুণ্ডলীর পাক সংখ্যা 50, ভোল্টেজ 220 V। এর গৌণ কুণ্ডলীর পাক সংখ্যা 100 হলে, ভোল্টেজ কত?
- ক 100 V
- খ 200 V
- গ 300 V
- ঘ 400 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 400 V
এখানে,
Np = 50, Ep = 220 V
Ns = 100
নির্ণেয় Es = ?
আমরা জানি,
EsEp = NsNp
⇒ Es = 220 × 10050
∴ Es = 440 V
প্রাপ্ত মান 440 V কোনো অপশনে নেই; মুখ্য ভোল্টেজ 200 V হলে Es = 400 V হয়, যা অপশন (ঘ)।
বিঃদ্রঃ বইয়ের প্রশ্নে ছাপার ভুল আছে (সম্ভবত 200 V-এর জায়গায় 220 V); বইয়ের উত্তরমালা অনুযায়ী উত্তর 'ঘ'। -
৩৪৭০
একটি 220 V পরিবর্তী উৎসের শীর্ষ বিভব
- ক 220 V
- খ প্রায় 160 V
- গ প্রায় 310 V
- ঘ 440 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) প্রায় 310 V
220 V পরিবর্তী উৎসে উল্লেখিত মান rms (কার্যকর) মান হিসেবে ধরা হয়। শীর্ষ বিভব E0 = Erms × 2 = 220 × 1.414 ≈ 311 V, যা প্রায় 310 V (বিকল্প গ-এর সাথে মিলে)। -
৩৪৭১
বাসাবাড়িতে এ.সি. সরবরাহ লাইনে ভোল্টেজ 220 V হলেও এর কার্যকর মান কত?
- ক 220 V
- খ 250 V
- গ 311 V
- ঘ 440 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 220 V
বাসাবাড়িতে AC সরবরাহ লাইনে যে 220 V উল্লেখ করা হয়, সেটিই মূলত rms বা কার্যকর মান (এটি শীর্ষ মান নয়, বরং সমমানের DC-এর সমতুল্য কার্যকর মান হিসেবে নির্ধারিত)। তাই কার্যকর মান 220 V-ই। -
৩৪৭২
কোনো সুষম চৌম্বকক্ষেত্রে স্থাপিত কুণ্ডলীর ঘূর্ণন বেগ বৃদ্ধি করলে নিচের কোন রাশি অপরিবর্তিত থাকবে?
- ক তড়িৎ প্রবাহের শীর্ষমান
- খ তড়িৎ প্রবাহের গড় মান
- গ তড়িৎ প্রবাহের মূল গড় বর্গমান
- ঘ আকৃতি গুণাঙ্ক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) আকৃতি গুণাঙ্ক
সুষম চৌম্বকক্ষেত্রে ঘূর্ণায়মান কুণ্ডলীতে emf ε = NABω sin(ωt), যার শীর্ষমান ε0 = NABω। ঘূর্ণন বেগ ω বাড়ালে শীর্ষমান ε0 (এবং সংশ্লিষ্ট প্রবাহের শীর্ষমান I0), rms মান Irms = I02, এবং গড় মান Iavg = 2I0π -- এই সবগুলোই ω-এর সমানুপাতিক হয়ে বৃদ্ধি পায়। কিন্তু আকৃতি গুণাঙ্ক (form factor) = IrmsIavg = π(22) ≈ 1.11, যা শুধুমাত্র তরঙ্গের আকৃতির (sinusoidal shape) উপর নির্ভরশীল, বিস্তার (amplitude) বা কম্পাঙ্কের (ω) উপর নয়। তাই ω পরিবর্তনেও আকৃতি গুণাঙ্ক অপরিবর্তিত থাকে। -
৩৪৭৩
নিচের কোনটির কার্যনীতি আবেশ ক্রিয়ার উপর প্রতিষ্ঠিত?
- ক মোটর
- খ ট্রান্সফরমার
- গ জেনারেটর
- ঘ ট্রানজিস্টর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ট্রান্সফরমার
ট্রান্সফরমারের কার্যনীতি সম্পূর্ণভাবে পারস্পরিক আবেশের ওপর প্রতিষ্ঠিত — মুখ্য কুণ্ডলীর পরিবর্তী প্রবাহ কোরে পরিবর্তী চৌম্বক ফ্লাক্স সৃষ্টি করে, যা গৌণ কুণ্ডলীতে তড়িচ্চালক বল আবিষ্ট করে (EsEp = NsNp)। মোটর চৌম্বক ক্ষেত্রে প্রবাহবাহী পরিবাহীর ওপর ক্রিয়াশীল বলের (F = BIl) নীতিতে চলে, আবেশ ক্রিয়ায় নয়; ট্রানজিস্টর একটি অর্ধপরিবাহী যন্ত্র। (জেনারেটরও তড়িৎ চৌম্বক আবেশ নীতিতে কাজ করে, তবে বইয়ের উত্তরমালা অনুযায়ী এখানে প্রত্যাশিত উত্তর ট্রান্সফরমার।) -
৩৪৭৪
যদি তড়িৎ প্রবাহের সমীকরণ I(t) = 20 sin(628t) হয় তাহলে তড়িতের কম্পাঙ্ক ও rms মান কত?
- ক 100 Hz, 14.14 A
- খ 200 Hz, 15 A
- গ 100 Hz, 20 A
- ঘ 50 Hz, 14.15 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 100 Hz, 14.14 A
I(t) = 20 sin(628t) থেকে I0 = 20 A এবং ω = 628 rad/s। কম্পাঙ্ক f = ω2π = 6286.2832 ≈ 100 Hz। rms মান Irms = I02 = 201.414 ≈ 14.14 A। সুতরাং কম্পাঙ্ক 100 Hz এবং rms মান 14.14 A। -
৩৪৭৫
নিচের কোন গ্রাফটি স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক নির্দেশ করে?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ)
স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক L = ϕI একটি ধ্রুবক (কুণ্ডলীর আকার, পাকসংখ্যা ও মাধ্যমের ওপর নির্ভরশীল)। তাই I বনাম ϕ লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী সরলরেখা হবে, যার ঢাল ধ্রুব; এ ধরনের লেখচিত্র (খ)-তে দেখানো হয়েছে।
বিঃদ্রঃ বইয়ের উত্তরমালায় এ প্রশ্নের উত্তর দেওয়া নেই। -
৩৪৭৬
আবেশহীন কুণ্ডলীর কাজ কী?
- ক বর্তনীর মূল প্রবাহকে বাধা দেওয়া
- খ প্রবাহের বিপরীতে একটি তড়িচ্চালক বল উৎপন্ন করে
- গ নিট চৌম্বক ফ্লাক্সের কোনো পরিবর্তন ঘটায় না
- ঘ বর্তনীর রোধের মান বৃদ্ধি করে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) নিট চৌম্বক ফ্লাক্সের কোনো পরিবর্তন ঘটায় না
আবেশহীন কুণ্ডলী (non-inductive coil) বিশেষভাবে এমনভাবে প্যাঁচানো হয় (যেমন তারকে দ্বিগুণ করে উল্টোদিকে ভাঁজ করে পেঁচিয়ে) যাতে পাশাপাশি প্যাঁচের চৌম্বক ক্ষেত্র পরস্পর বিপরীতমুখী হয়ে একে অপরকে বাতিল করে দেয়। ফলে প্রবাহ পরিবর্তিত হলেও কুণ্ডলীর সাথে যুক্ত নিট চৌম্বক ফ্লাক্সের কোনো পরিবর্তন ঘটে না, তাই কোনো স্ব-আবিষ্ট emf উৎপন্ন হয় না (স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক প্রায় শূন্য)। এই বৈশিষ্ট্যের কারণেই একে রোধ বাক্স বা মাপনযন্ত্রে ব্যবহার করা হয়, যেখানে অবাঞ্ছিত স্ব-আবেশ এড়ানো প্রয়োজন। -
৩৪৭৭
2 mH বিশিষ্ট স্বকীয় আবেশের কোনো কুণ্ডলীর t সময়ের প্রবাহমাত্রা, I = t2e−t হলে কত সময়ে তড়িচ্চালক শক্তি শূন্য হবে?
- ক 1 sec
- খ 2 sec
- গ 3 sec
- ঘ 4 sec
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 2 sec
কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল ε = −LdIdt। প্রদত্ত I = t2e−t।
dIdt = 2t·e−t − t2·e−t = e−t·t(2 − t)
তড়িচ্চালক শক্তি শূন্য হলে dIdt = 0, অর্থাৎ t(2 − t) = 0
∴ t = 0 অথবা t = 2 s। t = 0 প্রারম্ভিক (তুচ্ছ) অবস্থা, তাই উত্তর t = 2 sec। -
৩৪৭৮
কোনো আবদ্ধ কুণ্ডলীতে তড়িচ্চালক বল
- ক চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনের হারের ঋণাত্মক মানের সমানুপাতিক
- খ চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনের হারের ঋণাত্মক মানের আনুপাতিক
- গ চৌম্বক ফ্লাক্সের ঋণাত্মক মানের সমানুপাতিক
- ঘ চৌম্বক ফ্লাক্সের ঋণাত্মক মানের ব্যস্তানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনের হারের ঋণাত্মক মানের সমানুপাতিক
ফ্যারাডের সূত্র ও লেঞ্জের সূত্রের সমন্বিত রূপ হলো ε = −N(dΦdt), অর্থাৎ আবদ্ধ কুণ্ডলীতে আবিষ্ট তড়িচ্চালক বল সর্বদা চৌম্বক ফ্লাক্সের পরিবর্তনের হার (dΦdt)-এর ঋণাত্মক মানের সমানুপাতিক -- ঋণাত্মক চিহ্নটি লেঞ্জের সূত্রকে নির্দেশ করে, যা বলে আবিষ্ট emf সর্বদা ফ্লাক্স পরিবর্তনের কারণকে বাধা দেওয়ার দিকে কাজ করে। -
৩৪৭৯
উপরের O বিন্দুতে দিক পরিবর্তী প্রবাহের সময়- ক T4
- খ 3T4
- গ 5T4
- ঘ 7T4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5T4
বইয়ের সংকেত অনুযায়ী, O বিন্দুতে পৌঁছাতে প্রবাহটি একটি পূর্ণ চক্র (সময় T) সম্পন্ন করে আরও এক-চতুর্থাংশ চক্র (T4) অতিক্রম করে।
∴ সময় = T + T4 = 5T4 -
৩৪৮০
E = 5 sin 50πt volt এর কার্যকরী তড়িচ্চালক বলের গড় বর্গমূল মান?
- 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) V কে E = E0 sin(ωt) এর সাথে তুলনা করে পাই E0 = 5 V। rms (মূল গড় বর্গ) মান Erms = E02 = 52 V।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।