ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ৬৪/১৮০
-
১২৬১
একটি সমান্তরাল পাত ধারককে চার্জিত করলে পাত দুটির মধ্যে বিভব পার্থক্য হয় V। ধারকের সঞ্চিত শক্তি দ্বিগুণ করার জন্য বিভব পার্থক্য কত হবে？
- ক 14 V
- খ 12 V
- গ 2 V
- ঘ 2V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2 V
সঞ্চিত শক্তি U = ½CV2। C অপরিবর্তিত রেখে শক্তি দ্বিগুণ করতে হলে: 2U = ½C(V')2 এবং U = ½CV2 থেকে (V')2 = 2V2, অর্থাৎ V' = 2 V। -
১২৬২
4 μF বিশিষ্ট একটি ধারককে 9.0 V ব্যাটারি দ্বারা আহিত করা হলো। ধারকটিতে কী পরিমাণ শক্তি সঞ্চিত হবে？
- ক 1.62 × 10−4 J
- খ 1.62 J m/s
- গ 260 J
- ঘ 324 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.62 × 10−4 J
ধারকে সঞ্চিত শক্তি U = ½CV2। এখানে C = 4 μF = 4×10−6 F, V = 9.0 V। U = ½ × 4×10−6 × (9.0)2 = ½ × 4×10−6 × 81 = ½ × 324×10−6 = 162×10−6 J = 1.62×10−4 J। উত্তর ক। -
১২৬৩
বৈদ্যুতিক পাখায় ব্যবহৃত ক্যাপাসিটরের সমমানের একটি ক্যাপাসিটর সমান্তরালে যোগ করলে বৈদ্যুতিক পাখার ক্যাপাসিটরের মান---
- ক সমান থাকবে
- খ বেড়ে যাবে
- গ কমে যাবে
- ঘ কোনোটিই হবে না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বেড়ে যাবে
প্যারালাল সংযোগে তুল্য ধারকত্ব Cp = C1 + C2 + ..., অর্থাৎ প্যারালালে নতুন কোনো ধারক যোগ করলে তুল্য ধারকত্ব সবসময় প্রতিটি একক ধারকত্বের চেয়ে বেশি হয়ে যায়। তাই বিদ্যমান ধারকের সমান্তরালে আরেকটি ধারক যুক্ত করলে সামগ্রিক ধারকত্বের মান বেড়ে যাবে। -
১২৬৪
একটি মেঘে কী পরিমাণ চার্জ আছে তা মাপা যায় কোন সূত্রের প্রয়োগে সম্ভব？
- ক গাউসের সূত্র
- খ লেঞ্জের সূত্র
- গ কুলম্বের সূত্র
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) গাউসের সূত্র
গাউসের সূত্র (Φtotal = Qenclosedε0) ব্যবহার করে কোনো বদ্ধ তলের মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত মোট তড়িৎ ফ্লাক্স পরিমাপ করে তার ভেতরের মোট আবদ্ধ চার্জ নির্ণয় করা যায়। এভাবে মেঘের চারপাশে তড়িৎ ক্ষেত্র পরিমাপ করে মেঘে সঞ্চিত চার্জের পরিমাণ বের করা সম্ভব। -
১২৬৫
ইলেকট্রোলাইটিক ধারকে দুটি পাতলা অ্যালুমিনিয়াম পাতের মধ্যে ডাইইলেকট্রিক মাধ্যম হিসেবে থাকে---
- ক অভ্র
- খ মোমযুক্ত কাগজ
- গ অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড
- ঘ বোরেট দ্রবণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড
ইলেকট্রোলাইটিক ধারকে দুটি পাতলা অ্যালুমিনিয়াম পাত ব্যবহৃত হয়, যার একটির উপর তড়িৎ-বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় গঠিত অতি পাতলা অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের স্তর প্রকৃত ডাইইলেকট্রিক (অন্তরক) হিসেবে কাজ করে; বোরেট দ্রবণ শুধু পরিবাহী ইলেকট্রোলাইট হিসেবে থাকে, ডাইইলেকট্রিক হিসেবে নয়। -
১২৬৬
বাহ্যিক তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রভাবে যে সকল মাধ্যমের প্রতিটি পরমাণু এক একটি তড়িৎ দ্বিমেরুতে পরিণত হয় তাকে বলা হয়---
- ক ডাইইলেকট্রিক
- খ সেমিকন্ডাক্টর
- গ পরিবাহী
- ঘ অপরিবাহী
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ডাইইলেকট্রিক
সাধারণত অপোলার (non-polar) অণুবিশিষ্ট পদার্থে বাহ্যিক তড়িৎ ক্ষেত্র প্রয়োগ করলে প্রতিটি পরমাণু/অণুর ধনাত্মক ও ঋণাত্মক চার্জকেন্দ্র সামান্য সরে গিয়ে সাময়িকভাবে একটি ক্ষুদ্র দ্বিমেরুতে পরিণত হয় — একে বলে পোলারায়ন (polarization)। এই ধর্মবিশিষ্ট (অপরিবাহী, তবে বাহ্যিক ক্ষেত্রে পোলারায়িত হতে সক্ষম) পদার্থকে বলা হয় ডাইইলেকট্রিক। উত্তর ক। -
১২৬৭
0.50 m ব্যাসার্ধের একটি গোলকে 20 C চার্জ দেওয়া আছে। গোলকের কেন্দ্রে বৈদ্যুতিক প্রাবল্যের মান---
- ক 0
- খ 3.6 × 1011
- গ 2.81 × 1011
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0
একটি চার্জিত গোলকের (পরিবাহী বা সুষমভাবে চার্জিত অন্তরক গোলক — উভয় ক্ষেত্রেই) কেন্দ্রে (r = 0) তড়িৎ প্রাবল্য প্রতিসাম্যের কারণে সবসময় শূন্য হয়। গোলকের ভিতরে E = 0 (পরিবাহী গোলকের জন্য স্থিরাবস্থায় সব চার্জ পৃষ্ঠে জমা হয় বলে ভিতরে ক্ষেত্র শূন্য; আর সুষম চার্জিত অন্তরক গোলকের কেন্দ্রে E ∝ r সূত্র অনুযায়ী r=0 বসালেও E=0 হয়)। তাই কেন্দ্রে প্রাবল্যের মান 0। -
১২৬৮
একটি আহিত ধারকে শক্তি সঞ্চিত থাকে---
- ক ধনাত্মক প্লেটে
- খ ঋণাত্মক ও ধনাত্মক প্লেটে
- গ প্লেটের মধ্যবর্তী তড়িৎ ক্ষেত্রে
- ঘ প্লেট দুটির প্রান্তের চারপাশে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) প্লেটের মধ্যবর্তী তড়িৎ ক্ষেত্রে
আহিত ধারকে শক্তি প্লেট দুটির মধ্যবর্তী স্থানে সৃষ্ট তড়িৎ ক্ষেত্রে সঞ্চিত থাকে, প্লেটদ্বয়ের উপর জমে থাকা চার্জে নয়। শক্তি ঘনত্ব u = 12 ε0E2 এই ক্ষেত্র থেকেই পাওয়া যায়, যা নির্দেশ করে শক্তি ক্ষেত্র-নির্ভর একটি রাশি। -
১২৬৯
একটি m ভরের পানির ফোঁটাকে এক ইলেকট্রনের চার্জ দেওয়া হলো। এই পানির ফোঁটাকে শূন্যে ভাসিয়ে রাখতে হলে কী পরিমাণ তড়িৎ প্রাবল্য প্রয়োজন হবে?
- ক mge
- খ emg
- গ emg
- ঘ mg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) mge
ফোঁটাটি স্থির রাখতে হলে তড়িৎ বল ওজনের সমান ও বিপরীতমুখী হতে হবে: qE = mg। যেহেতু চার্জ q = e (ইলেকট্রনের চার্জ পরিমাণ), তাই E = mge। -
১২৭০
যদি 1 Coulomb মানের দুটি চার্জ বাতাসে পরস্পরের সাথে 1 meter দূরত্বে অবস্থান করে তবে তাদের মধ্যবর্তী বল কত？
- ক 2.2 N
- খ 8.85 × 1022 N
- গ 1.6 × 1019 N
- ঘ 9 × 109 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 9 × 109 N
কুলম্বের সূত্র F = kq1q2r2, k = 9×109 Nm2C−2। এখানে q1 = q2 = 1 C, r = 1 m। F = 9×109 × 1 × 112 = 9×109 N। উত্তর ঘ। -
১২৭১
a বাহুবিশিষ্ট একটি বর্গক্ষেত্রের কৌণিক বিন্দু A, B, C ও D-তে যথাক্রমে চারটি চার্জ +q, +q, −q ও −q স্থাপন করা হলো। উহার কেন্দ্রে O বিন্দুতে বৈদ্যুতিক বিভবের মান হবে---
- ক 14πε0 × qa
- খ 14πε0 × 2qa
- গ 14πε0 × 4qa
- ঘ 0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0
বর্গক্ষেত্রের কেন্দ্র O থেকে চারটি কোণা A, B, C, D-এর প্রতিটির দূরত্ব সমান (কর্ণের অর্ধেক, r = a2)। বিভব একটি স্কেলার রাশি, তাই মোট বিভব হলো প্রতিটি চার্জের কারণে সৃষ্ট বিভবের বীজগাণিতিক (স্কেলার) যোগফল: V = (14πε0r)(qA + qB + qC + qD) = (14πε0r)(+q + q − q − q) = (14πε0r)(0) = 0। সমান দূরত্বে থাকা দুটি ধনাত্মক ও দুটি ঋণাত্মক সমমানের চার্জ পরস্পরকে বাতিল করে দেয়, তাই কেন্দ্রে নিট বিভব শূন্য। -
১২৭২
সমান্তরাল পাত ধারকের দুই পাতের মধ্যে ডাইইলেকট্রিক দ্বারা পূর্ণ করায় ধারকত্ব 5 μF থেকে বেড়ে 60 μF হয়। ডাইইলেকট্রিকের ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবকের মান হবে---
- ক 65
- খ 55
- গ 12
- ঘ 10
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 12
এখানে,
C0 = 5 μF, C = 60 μF
আমরা জানি,
K = CC0
বা, K = 605
∴ K = 12 -
১২৭৩
ধনাত্মক চার্জে চার্জিত ধাতব গোলক M-কে অচার্জিত গোলক N-এর সংস্পর্শে আনা হলো। তার ফলে---
- ক উভয় গোলক ধনাত্মক চার্জে চার্জিত
- খ গোলক M ধনাত্মক চার্জে চার্জিত এবং গোলক N ঋণাত্মক চার্জে চার্জিত
- গ গোলক M ধনাত্মক চার্জে চার্জিত এবং গোলক N চার্জ নিরপেক্ষ
- ঘ উভয় গোলক ঋণাত্মক চার্জে চার্জিত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) উভয় গোলক ধনাত্মক চার্জে চার্জিত
ধনাত্মক চার্জিত গোলক M-কে অচার্জিত পরিবাহী গোলক N-এর সংস্পর্শে আনলে, পরিবাহী হওয়ার কারণে মুক্ত ইলেকট্রন/আধান পুনর্বণ্টিত হয়ে উভয় গোলকের বিভব সমান হওয়া পর্যন্ত চার্জ প্রবাহিত হয়। মোট ধনাত্মক আধান সংরক্ষিত থেকে উভয় গোলকের মধ্যে (তাদের ধারকত্ব/আকারের অনুপাতে) ভাগ হয়ে যায়, ফলে উভয় গোলকই ধনাত্মক চার্জে চার্জিত হয়। -
১২৭৪
দুটি শোলা বলের প্রত্যেকটির ওজন 10−3 kg এবং 0.8 m দৈর্ঘ্যের সিল্কের সুতার মাধ্যমে একই বিন্দু থেকে ঝুলানো হয়েছে। এরা সমভাবে চার্জিত এবং একে অন্যকে 0.04 m দূরে বিকর্ষণ করে। প্রতি বলে চার্জের পরিমাণ নির্ণয় কর।
- ক 6 × 10−9 C
- খ 6.53 × 10−9 C
- গ 6.6 × 10−9 C
- ঘ 3.14 × 10−9 C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 6.6 × 10−9 C
এখানে,
m = 10−3 kg, L = 0.8 m, r = 0.04 m
সাম্যাবস্থায়, tanθ = Fmg
ছোট কোণের জন্য tanθ ≈ sinθ = r/2L = 0.020.8 = 0.025
∴ F = mg tanθ = 10−3 × 9.8 × 0.025 = 2.45 × 10−4 N
আমরা জানি,
F = 14πε0 × q2r2
বা, q2 = Fr29 × 109 = 2.45 × 10−4 × (0.04)29 × 109 = 4.36 × 10−17
∴ q = 6.6 × 10−9 C -
১২৭৫
চিত্রটি লক্ষ কর এবং ৭২ ও ৭৩নং প্রশ্নের উত্তর দাও :
B বিন্দুতে অবস্থিত চার্জের জন্য AC-এর মধ্যবিন্দুতে বিভবের মান কত?- ক 9.00 V
- খ 11.25 V
- গ 20.12 V
- ঘ 22.50 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 22.50 V
এখানে,
B বিন্দুর চার্জ, q = −5 × 10−9 C
বইয়ের হিসাবে দূরত্ব, r = 2 m
আমরা জানি,
V = 14πε0 × qr
বা, |V| = 9 × 109 × 5 × 10−92
∴ |V| = 22.50 V
বিঃদ্রঃ চিত্রের ত্রিভুজটি সমবাহু (বাহু 2 m), তাই B থেকে AC-এর মধ্যবিন্দুর প্রকৃত দূরত্ব 3 m এবং বিভব হওয়ার কথা −453 ≈ −25.98 V, যা কোনো অপশনে নেই। অপশনগুলো r = 2 m ধরে তৈরি, সেই অনুযায়ী (ঘ) নেওয়া হয়েছে। -
১২৭৬
চিত্রটি লক্ষ কর এবং ৭২ ও ৭৩নং প্রশ্নের উত্তর দাও :
C বিন্দুতে 2 C-এর আধান স্থাপন করলে আধানটি---
(i) 22.5 N বল অনুভব করবে
(ii) AB-এর সমান্তরালে গতিশীল হবে
(iii) ∠C-এর দ্বিখণ্ডক রেখা বরাবর গতিশীল হবে
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
A এর চার্জের জন্য C তে 2 C আধানের ওপর বল (বিকর্ষণ, A থেকে C এর দিকে):
FA = 9 × 109 × 5 × 10−9 × 222 = 22.5 N
B এর চার্জের জন্য বল (আকর্ষণ, C থেকে B এর দিকে): FB = 22.5 N
বল দুটির মধ্যবর্তী কোণ 120°, তাই লব্ধি, F = FA2 + FB2 + 2FAFB cos120° = 22.5 N — (i) সঠিক।
লব্ধি বলের দিক AC + CB = AB এর দিকে, অর্থাৎ AB-এর সমান্তরাল — (ii) সঠিক, (iii) ভুল।
∴ i ও ii সঠিক। -
১২৭৭
5 NC−1 প্রাবল্যের সুষম তড়িৎক্ষেত্রে অবস্থিত দুটি বিন্দুর দূরত্ব 10 cm হলে তাদের বিভব পার্থক্য কত?
- ক 0.02 V
- খ 0.5 V
- গ 2.0 V
- ঘ 50 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.5 V
সুষম তড়িৎক্ষেত্রে বিভব পার্থক্য V = E × d, যেখানে d হলো ক্ষেত্র বরাবর দুই বিন্দুর মধ্যবর্তী দূরত্ব। এখানে E = 5 NC−1, d = 10 cm = 0.1 m। সুতরাং V = 5 × 0.1 = 0.5 V। -
১২৭৮
B বিন্দুতে কত চার্জ স্থাপন করলে D বিন্দুতে মোট তড়িৎ বিভব শূন্য হবে?- ক −4.8 C
- খ −3.2 C
- গ +1.6 C
- ঘ +3.2 C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) −4.8 C
চিত্রে D হলো AB-এর মধ্যবিন্দু, তাই A ও B বিন্দু D থেকে সমান দূরত্বে অবস্থিত।
A বিন্দুর +4.8 C আধানের বিভব নিষ্ক্রিয় করতে B বিন্দুতে সমান মানের বিপরীত আধান লাগবে।
∴ qB = −4.8 C
বিঃদ্রঃ C বিন্দুর 1.6 C আধানও D তে বিভব সৃষ্টি করে; তা হিসাবে ধরলে qB = −(4.8 + 1.6 × ADCD) হয় (সমবাহু ত্রিভুজে ≈ −5.72 C), যা কোনো অপশনে নেই। অপশন অনুযায়ী (ক) নেওয়া হয়েছে। -
১২৭৯
নিচের চিত্রটি লক্ষ কর এবং ৭৬ ও ৭৭নং প্রশ্নের উত্তর দাও :
উদ্দীপক অনুসারে---
(i) P বিন্দুতে বিভব Q বিন্দুতে বিভবের চেয়ে বেশি
(ii) P ও Q বিন্দুর প্রাবল্য শূন্য
(iii) ছোট গোলকের ধারকত্ব বড় গোলকের ধারকত্বের চেয়ে বেশি
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
P ও Q উভয় বিন্দু নিজ নিজ গোলকের ভেতরে, তাই সেখানে বিভব পৃষ্ঠের বিভবের সমান এবং প্রাবল্য শূন্য।
VP = 9 × 109 × 2 × 10−90.03 = 600 V
VQ = 9 × 109 × 2 × 10−90.04 = 450 V
∴ VP > VQ — (i) সঠিক।
ভেতরে E = 0 — (ii) সঠিক।
C = 4πε0r, তাই ছোট গোলকের ধারকত্ব কম — (iii) ভুল।
∴ i ও ii সঠিক। -
১২৮০
নিচের চিত্রটি লক্ষ কর এবং ৭৬ ও ৭৭নং প্রশ্নের উত্তর দাও :
গোলকদ্বয়ের সংযোজক সরলরেখার কোন বিন্দুতে লব্ধি প্রাবল্য শূন্য হবে?- ক 1.0 m
- খ 1.3 m
- গ 2.0 m
- ঘ 3.6 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2.0 m
গোলক দুটির আধান সমান (Q = 2 × 10−9 C) এবং কেন্দ্রদ্বয়ের দূরত্ব 4 m।
সমান ও সমধর্মী আধানের ক্ষেত্রে সংযোজক রেখার মধ্যবিন্দুতে প্রাবল্য দুটি সমান ও বিপরীতমুখী হয়।
kQx2 = kQ(4 − x)2
বা, x = 4 − x
∴ x = 2.0 m
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।