ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ২২/১৮০
-
৪২১
আরোহী ট্রান্সফরমার দিয়ে কোন ধরনের পরিবর্তী তড়িচ্চালক বলকে কোন ধরনের তড়িচ্চালক বলে পরিবর্তন করা হয়?
- ক নিম্ন থেকে উচ্চ বিভবে
- খ উচ্চ থেকে নিম্ন বিভবে
- গ কোনোটিই নয়
- ঘ (বইয়ে এই অপশন ছাপা ছিল না)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) নিম্ন থেকে উচ্চ বিভবে
আরোহী (step-up) ট্রান্সফরমারে গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা মুখ্য কুণ্ডলীর চেয়ে বেশি থাকে, ফলে EsEp = NsNp > 1 অর্থাৎ Es > Ep। তাই এটি নিম্ন বিভবের (মুখ্য) তড়িচ্চালক বলকে উচ্চ বিভবের (গৌণ) তড়িচ্চালক বলে রূপান্তর করে। -
৪২২
50 পাকবিশিষ্ট কোনো কুণ্ডলীতে 0.02 সেকেন্ডে চৌম্বক ফ্লাক্স 0.03 থেকে 0.025 Wb-এ পরিবর্তিত করা হলে, ওই কুণ্ডলীতে আবিষ্ট EMF কত?
- ক 0.125 V
- খ 12.5 V
- গ 25 V
- ঘ 50 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 12.5 V
ফ্যারাডের সূত্র অনুযায়ী, আবিষ্ট emf, ε = N(ΔΦΔt)। এখানে N = 50, ΔΦ = (0.03 - 0.025) = 0.005 Wb, Δt = 0.02 s। সুতরাং ε = 50 × (0.0050.02) = 50 × 0.25 = 12.5 V। -
৪২৩
একটি AC বর্তনীর প্রবাহমাত্রার শীর্ষ মান 20 A এবং কম্পাঙ্ক 50 Hz। প্রবাহমাত্রার গড় বর্গের বর্গমূল মান কত অ্যাম্পিয়ার এবং শূন্য থেকে শীর্ষ মানে পৌঁছাতে কত সেকেন্ড সময় লাগবে?
- ক 14.14 A, 4 × 10−2 s
- খ 11.895 A, 1 × 10−3 s
- গ 14.14 A, 6 × 10−4 s
- ঘ 11.8 A, 1 × 10−3 s
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ?)
কার্যকর (rms) মান, Irms = I02 = 202 = 14.14 A। শূন্য থেকে শীর্ষ মানে (I = I0 sin ωt-এ প্রথমবার সর্বোচ্চ মানে) পৌঁছাতে এক চতুর্থাংশ পর্যায়কাল লাগে, অর্থাৎ t = T4। এখানে T = 1f = 150 = 0.02 s, তাই t = 0.024 = 5 × 10−3 s। সুতরাং Irms = 14.14 A এবং t = 5 × 10−3 s। -
৪২৪
1 ফ্যারাড ধ্রুবক হলো—
- ক 96500 কুলম্ব
- খ 95000 কুলম্ব
- গ 96000 কুলম্ব
- ঘ 95500 কুলম্ব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 96500 কুলম্ব
ফ্যারাডে ধ্রুবক (Faraday constant), F = Nae = 96500 কুলম্ব/মোল — অর্থাৎ 1 মোল ইলেকট্রনের মোট আধান 96500 কুলম্বের সমান। [নোট: বইয়ে প্রশ্নে 'ফ্যারাড' লেখা থাকলেও (যা ধারকত্বের একক, কুলম্বের একক নয়), অপশনগুলো কুলম্বে হওয়ায় এটি আসলে 'ফ্যারাডে ধ্রুবক (Faraday constant)'-কে বোঝানো হয়েছে বলে ধরে নেওয়া হয়েছে।] -
৪২৫
দিক পরিবর্তী প্রবাহের কার্যকর মান ও গড় মানের সঠিক সম্পর্ক কোনটি?
- ক Irms = π2 I
- খ Irms = 2π I
- গ Irms = π22 I
- ঘ Irms = 22π I
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) Irms = π22 I
দিক পরিবর্তী প্রবাহের ফর্ম ফ্যাক্টর (form factor) হলো কার্যকর মান ও গড় মানের অনুপাত, যার মান π22 ≈ 1.11। অর্থাৎ Irms = [π22] × I, যেখানে I হলো অর্ধ চক্রের গড় মান। -
৪২৬
একটি দিক পরিবর্তী প্রবাহের প্রবাহমাত্রা I = I0 sin ωt। কম্পাঙ্ক এবং বিস্তার উভয়কেই দ্বিগুণ করা হলে
- ক I = I0 sin ωt
- খ I = 2I0 sin 2ωt
- গ I = 2I0 sin ωt
- ঘ I = I0 sin 2ωt
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) I = 2I0 sin 2ωt
মূল সমীকরণ, I = I0 sin ωt। কম্পাঙ্ক দ্বিগুণ করলে কৌণিক কম্পাঙ্ক ω-ও দ্বিগুণ হয় (যেহেতু ω = 2πf), অর্থাৎ নতুন কৌণিক কম্পাঙ্ক = 2ω। বিস্তার (I0) দ্বিগুণ করলে নতুন বিস্তার = 2I0। সুতরাং নতুন সমীকরণ, I = 2I0 sin 2ωt। -
৪২৭
একটি দিক পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহের সমীকরণ, I = 14 sin 314t হলে তড়িৎ প্রবাহের কম্পাঙ্ক কত?
- ক 14 Hz
- খ 50 Hz
- গ 100 Hz
- ঘ 314 Hz
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 50 Hz
I = I0 sin ωt-এর সাথে তুলনা করে, I = 14 sin 314t থেকে কৌণিক কম্পাঙ্ক ω = 314 rad/s। কম্পাঙ্ক, f = ω(2π) = 314(2 × 3.1416) = 3146.2832 ≈ 50 Hz। -
৪২৮
কোনো কুণ্ডলীতে 0.5 As−1 হারে তড়িৎ প্রবাহের পরিবর্তন করলে 2 V তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হয়। কুণ্ডলীর স্বকীয় আবেশ গুণাঙ্ক কত?
- ক 0.25 H
- খ 1 H
- গ 4 H
- ঘ 10 H
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 4 H
স্বকীয় আবেশের সংজ্ঞা থেকে, ε = L(dIdt), সুতরাং L = ε(dIdt) = 20.5 = 4 H। -
৪২৯
নিচের উদ্দীপকটি পড় এবং ৭৪ ও ৭৫নং প্রশ্নের উত্তর দাও: একটি আয়তাকার কুণ্ডলীর ক্ষেত্রফল 12 × 10−4 m2 এবং এটি একটি 3.0 T চৌম্বক ক্ষেত্রে লম্বভাবে স্থাপন করা হলো। পরবর্তীতে কয়েলটি 3 সেকেন্ডে ঘুরে চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে 30° কোণে অবস্থান করে। প্রাথমিক অবস্থায় কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত চৌম্বক ফ্লাক্সের মান কত?
- ক 0 Wb
- খ 4.0 × 10−4 Wb
- গ 3.6 × 10−3 Wb
- ঘ 2.5 × 10−3 Wb
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 3.6 × 10−3 Wb
কুণ্ডলীটি প্রাথমিক অবস্থায় চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে লম্বভাবে স্থাপিত, অর্থাৎ কুণ্ডলীর ক্ষেত্রফল-ভেক্টর (normal) চৌম্বক ক্ষেত্রের সমান্তরাল, তাই কোণ θ = 0। সুতরাং প্রাথমিক ফ্লাক্স, Φ1 = BA cos θ = BA cos 0° = BA = 3.0 × (12 × 10−4) = 3.6 × 10−3 Wb। -
৪৩০
নিচের উদ্দীপকের আলোকে ৭৪ ও ৭৫ নং প্রশ্নের উত্তর দাও। কুণ্ডলীর ক্ষেত্রফল, A = 12 × 10−4 m2; চৌম্বক ক্ষেত্র, B = 3.0 T (কুণ্ডলীর তল প্রাথমিকভাবে ক্ষেত্রের সাথে লম্ব)। 3 সেকেন্ডে কুণ্ডলী ঘুরে ক্ষেত্রের সাথে 30° কোণে অবস্থান করে। উদ্দীপক অনুযায়ী আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তির মান কত?
- ক 0.1 mV
- খ 0.13 mV
- গ 0.6 mV
- ঘ 1.2 mV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.6 mV
কুণ্ডলীটি ঘুরে চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে 30° কোণে অবস্থান করার অর্থ, ক্ষেত্রফল-ভেক্টর (normal) ও চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যবর্তী কোণ হয় (90° - 30°) = 60°। সুতরাং শেষ অবস্থায় ফ্লাক্স, Φ2 = BA cos 60° = 3.6 × 10−3 × 0.5 = 1.8 × 10−3 Wb। প্রাথমিক ফ্লাক্স Φ1 = BA cos 0° = 3.6 × 10−3 Wb (আগের প্রশ্ন অনুযায়ী)। ফ্লাক্সের পরিবর্তন, ΔΦ = |Φ2 - Φ1| = 1.8 × 10−3 Wb এবং এই পরিবর্তন ঘটে Δt = 3 s সময়ে। ফ্যারাডের সূত্র অনুযায়ী, আবিষ্ট emf, ε = ΔΦΔt = (1.8 × 10−3)3 = 0.6 × 10−3 V = 0.6 mV। -
৪৩১
⚠️[যাচাই দরকার] নিম্নের কোনটি আবেশক-এর প্রতীক?
[চিত্র আছে]- ক [চিত্র আছে]
- খ [চিত্র আছে]
- গ [চিত্র আছে]
- ঘ [চিত্র আছে]
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) [চিত্র আছে]
⚠️ এই প্রশ্নটা যাচাই দরকার -- কারণ: চারটি অপশনই ভিন্ন চিত্র, মূল চিত্র ছাড়া সঠিক প্রতীক নিশ্চিত করা অসম্ভব -- ম্যানুয়ালি যাচাই প্রয়োজন। | সম্ভাব্য ব্যাখ্যা (নিশ্চিত না): প্রশ্নটি সরাসরি একটি প্রতীক (সিম্বল) শনাক্তকরণের প্রশ্ন -- চারটি অপশনই ভিন্ন ভিন্ন চিত্র, টেক্সট থেকে বিচার করার কোনো উপায় নেই। প্রচলিত বর্তনী চিত্রে আবেশক (ইন্ডাক্টর/কুণ্ডলী)-এর প্রতীক সাধারণত কয়েকটি ধারাবাহিক অর্ধবৃত্ত বা প্যাঁচানো (coiled/loop-shaped) রেখা দিয়ে দেখানো হয় (অনেকটা স্প্রিং-এর মতো), যা রোধকের জিগজ্যাগ প্রতীক বা ধারকের সমান্তরাল রেখার প্রতীক থেকে আলাদা। Rafi আসল চিত্র দেখে এই বর্ণনার সাথে মিলিয়ে সঠিক অপশন বেছে নিতে পারবেন। -
৪৩২
স্টেপ ডাউন (অবরোহী) ট্রান্সফরমারের ক্ষেত্রে
(i) Ip > Is
(ii) Np > Ns
(iii) Ep > Es 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: গ) ii ও iii
স্টেপ ডাউন (অবরোহী) ট্রান্সফরমারে গৌণ কুণ্ডলীতে ভোল্টেজ কমে এবং প্রবাহ বাড়ে, অর্থাৎ Ns < Np, Es < Ep এবং Is > Ip। বিবৃতিগুলো যাচাই করলে: (i) Ip > Is -- এটি ভুল, কারণ স্টেপ ডাউনে বরং Is > Ip হয় (শক্তি সংরক্ষণ সূত্র EpIp = EsIs অনুযায়ী ভোল্টেজ কমলে প্রবাহ বাড়ে)। (ii) Np > Ns -- এটি সত্য, কারণ স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমারে মুখ্য কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা গৌণ কুণ্ডলীর চেয়ে বেশি থাকে। (iii) Ep > Es -- এটিও সত্য, স্টেপ ডাউনের মূল বৈশিষ্ট্যই হলো আউটপুট ভোল্টেজ ইনপুটের চেয়ে কম হওয়া। সুতরাং সঠিক বিবৃতি হলো (ii) ও (iii)। -
৪৩৩
নিচের উদ্দীপকের আলোকে ৭৮ ও ৭৯নং প্রশ্নের উত্তর দাও। Ep = 240 V, Ip = 2 mA, Is = 50 mA, Ns = 50। Np-এর মান কত?
[চিত্র আছে]- ক 1050
- খ 1150
- গ 1250
- ঘ 1350
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1250
প্রথমে শক্তি সংরক্ষণ সূত্র EpIp = EsIs ব্যবহার করে Es নির্ণয় করি: Es = EpIpIs = (240 × 2×10−3)(50×10−3) = 0.480.05 = 9.6 V। এরপর EpEs = NpNs সম্পর্ক থেকে Np = Ns × (EpEs) = 50 × (2409.6) = 50 × 25 = 1250। সুতরাং Np = 1250। -
৪৩৪
একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলীর গ্যালভানোমিটারের কুণ্ডলীর ক্ষেত্রফল A, পাক সংখ্যা N এবং স্থায়ী চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রাবল্য B। কুণ্ডলীতে প্রবাহমাত্রা I হলে, কুণ্ডলীর ওপর টর্ক কত?
- ক (NAB)2I
- খ NABI
- গ N2ABI
- ঘ NABI
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) NABI
গ্যালভানোমিটারের কুণ্ডলীতে (ক্ষেত্রফল A, পাকসংখ্যা N, প্রবাহ I) সুষম চৌম্বকক্ষেত্র B-তে আবিষ্ট টর্ক τ = NIAB (চৌম্বক ক্ষেত্র কুণ্ডলীতলের সমান্তরাল/রেডিয়াল হওয়ায় সর্বোচ্চ টর্ক পাওয়া যায়, sinθ = 1 ধরা হয়)। তাই টর্ক = NABI। -
৪৩৫
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)। -
৪৩৬
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। -
৪৩৭
প্রদত্ত সমীকরণগুলির মধ্যে কোনটি সঠিক?
- ক μ0 B = ε0 E
- 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। -
৪৩৮
একটি কুণ্ডলীর পাক সংখ্যা 100 এবং কুণ্ডলীর সঙ্গে জড়িত চৌম্বক ফ্লাক্স 0.4 × 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: গ) 0.4 V
ফ্যারাডের সূত্র অনুযায়ী ε = N(dΦdt)। এখানে N = 100 এবং dΦdt = 0.4×10−2 Wbsec = 0.004 Wbs। সুতরাং ε = 100 × 0.004 = 0.4 V। -
৪৩৯
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। -
৪৪০
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।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।