ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ৬৬/১৮০
-
১৩০১
প্রোটন ও ইলেকট্রনের মধ্যে তড়িৎ বল এবং মহাকর্ষীয় বলের অনুপাত---
- ক 1
- খ 1010
- গ 1020
- ঘ 1039
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1039
প্রোটন ও ইলেকট্রনের মধ্যে তড়িৎ আকর্ষণ বল Fe = ke2r2 এবং মহাকর্ষীয় আকর্ষণ বল Fg = Gmpmer2। এদের অনুপাত FeFg = ke2(Gmpme) — এতে r বাতিল হয়ে যায়, ফলে দূরত্ব নির্বিশেষে এই অনুপাত ধ্রুব। মান বসিয়ে হিসাব করলে (k=9×109, e=1.6×10−19, G=6.67×10−11, mp=1.67×10−27 kg, me=9.1×10−31 kg) অনুপাত পাওয়া যায় প্রায় 2.3×1039, যা মাত্রার (order of magnitude) দিক থেকে 1039 — অর্থাৎ তড়িৎ বল মহাকর্ষীয় বলের চেয়ে প্রায় 1039 গুণ বেশি শক্তিশালী। উত্তর ঘ। -
১৩০২
একটি পরিবাহী গোলকের ব্যাস 20 cm। এতে 12.56 μC আধান প্রদান করলে আধানের তলমাত্রিক ঘনত্ব কত?
- ক 0
- খ 10−4 C/m2
- গ 10−8 C/m2
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 10−4 C/m2
গোলকের ব্যাস 20 cm হওয়ায় ব্যাসার্ধ r = 10 cm = 0.1 m। পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল A = 4πr2 = 4 × 3.1416 × (0.1)2 = 4 × 3.1416 × 0.01 ≈ 0.1257 m2। তলমাত্রিক আধান ঘনত্ব σ = QA = 12.56 × 10−60.1257 ≈ 1.0 × 10−4 C/m2। -
১৩০৩
Q1 এবং Q2 আধানযুক্ত দুটি কণাকে কিছু দূরত্বে রাখলে এদের মধ্যে বল হয় F। এদের মধ্যে দূরত্ব অর্ধেক এবং প্রত্যেক আধান দ্বিগুণ করলে বল কত হবে?
- ক 2F
- খ 4F
- গ 8F
- ঘ 16F
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 16F
আমরা জানি,
F = kQ1Q2r2
নতুন বল, F′ = k(2Q1)(2Q2)(r/2)2 = 4kQ1Q2r2/4
∴ F′ = 16 × kQ1Q2r2 = 16F -
১৩০৪
একটি ফাঁপা ধাতব গোলকের ব্যাসার্ধ R। একে Q আধান প্রদান করা হলে এর মধ্যে কেন্দ্র হতে r দূরত্বে (r < R) তড়িৎ প্রাবল্য কত?
- ক 0
- খ Qr
- গ QR2
- ঘ QR
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0
ফাঁপা ধাতব গোলককে Q আধান দিলে সমস্ত আধান পৃষ্ঠে বিন্যস্ত হয়। গোলকের অভ্যন্তরে (r < R) কোনো গাউসীয় তলের মধ্যে কোনো চার্জ অন্তর্ভুক্ত থাকে না, তাই গাউসের সূত্র অনুযায়ী সেখানে তড়িৎ প্রাবল্য E = 0। -
১৩০৫
তড়িৎ বিভবের মাত্রা---
- ক ML2T−3A−1
- খ MLTA
- গ MLT−3A−1
- ঘ M−1L−1TA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ML2T−3A−1
তড়িৎ বিভব V = WQ, যেখানে W (কাজ/শক্তি) এর মাত্রা ML2T−2 এবং Q (চার্জ) = তড়িৎ প্রবাহ × সময় = AT (A = তড়িৎ প্রবাহের মাত্রীয় প্রতীক, T = সময়)। তাই V-এর মাত্রা = ML2T−2AT = ML2T−3A−1। উত্তর ক। -
১৩০৬
একটি ইলেকট্রনকে 1 V বিভব পার্থক্যের মধ্য দিয়ে পাঠানো হলো। এর গতিবেগ কত হবে?
- ক 6 × 105 ms−1
- খ 6 × 106 ms−1
- গ 6 × 10−6 cms−1
- ঘ 6 × 105 cms−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 6 × 105 ms−1
বিভব পার্থক্য V অতিক্রম করার সময় ইলেকট্রনের গতিশক্তি অর্জন হয়: eV = ½mv2, অর্থাৎ v = 2eVm। এখানে e = 1.6 × 10−19 C, m = 9.11 × 10−31 kg, V = 1 V। v = 2 × 1.6 × 10−19 × 19.11 × 10−31 = 3.2 × 10−199.11 × 10−31 = 3.51 × 1011 ≈ 5.93 × 105 ms−1 ≈ 6 × 105 ms−1। -
১৩০৭
100 pF ধারকত্বের একটি ধারককে 500 V বিভবে আহিত করে প্লেট দুটির মধ্যে ব্যবধান অর্ধেক করা হলো। তাহলে বিভব হবে---
- ক 1000 V
- খ 250 V
- গ 500 V
- ঘ 100 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 250 V
এখানে,
C1 = 100 pF, V1 = 500 V
আহিত করার পর চার্জ Q অপরিবর্তিত থাকে, Q = C1V1
ব্যবধান অর্ধেক করলে, C2 = 2C1 = 200 pF
আমরা জানি,
V2 = QC2 = C1V12C1
∴ V2 = 5002 = 250 V -
১৩০৮
4 μF ও 6 μF ধারকত্বের দুটি ধারককে শ্রেণিতে যুক্ত করে 500 V বিভব পার্থক্যে প্রয়োগ করলে প্রত্যেকের আধান কত হবে?
- ক 1200 C
- খ 6000 C
- গ 1200 μC
- ঘ 6000 μC
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1200 μC
এখানে,
C1 = 4 μF, C2 = 6 μF, V = 500 V
1Cs = 14 + 16 = 512
∴ Cs = 2.4 μF
শ্রেণি সমবায়ে প্রত্যেকের আধান সমান,
Q = CsV = 2.4 μF × 500 V
∴ Q = 1200 μC -
১৩০৯
প্রাথমিকভাবে স্থির একটি ইলেকট্রন 180 volt বিভব পার্থক্য অতিক্রমের পর কত অন্তিম বেগ অর্জন করবে? ইলেকট্রনের আধান 1.6 × 10−19 C এবং ভর 9 × 10−31 kg।
- ক 4 × 106 ms−1
- খ 8 × 106 ms−1
- গ 3 × 106 ms−1
- ঘ 40 ms−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 8 × 106 ms−1
কাজ-শক্তি উপপাদ্য অনুযায়ী, বিভব পার্থক্য V অতিক্রম করে ইলেকট্রনের গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় eV পরিমাণ। eV = ½mv2 ⟹ v = 2eVm। মান বসিয়ে: eV = 1.6×10−19 × 180 = 2.88×10−17 J। v2 = 2×2.88×10−179×10−31 = 5.76×10−179×10−31 = 6.4×1013। v = 6.4×1013 = 64×1012 = 8×106 ms−1। উত্তর খ। -
১৩১০
তড়িৎ ক্ষেত্রে একটি 1.5 × 10−4 C আধানের ওপর বল 2.25 N। ওই বিন্দুতে তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য কত?
- ক 1500 NC−1
- খ 150 NC−1
- গ 15000 NC−1
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 15000 NC−1
তড়িৎক্ষেত্রের প্রাবল্য E = Fq। এখানে F = 2.25 N, q = 1.5 × 10−4 C। সুতরাং E = 2.25(1.5 × 10−4) = 1.5 × 104 = 15000 NC−1। -
১৩১১
একটি ইলেকট্রন তড়িৎ ক্ষেত্রে নিজ ওজনের সমান বল অনুভব করে। ওই তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্য---
- ক 1.7 × 1011 NC−1
- খ 5.0 × 1011 NC−1
- গ 5.0 × 10−11 NC−1
- ঘ 5.6 × 10−11 NC−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 5.6 × 10−11 NC−1
এখানে,
m = 9.1 × 10−31 kg, e = 1.6 × 10−19 C
শর্তমতে, eE = mg
বা, E = mge = 9.1 × 10−31 × 9.81.6 × 10−19
∴ E ≈ 5.6 × 10−11 NC−1 -
১৩১২
বায়ু মাধ্যমে 1 C ধনাত্মক আধান থেকে কত তড়িৎ ফ্লাক্স নির্গত হবে?
- ক 9 × 109
- খ 8.85 × 10−12
- গ 1(8.85 × 10−12)
- ঘ ∞
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1(8.85 × 10−12)
গাউসের সূত্র অনুযায়ী কোনো বদ্ধ তলের মধ্য দিয়ে নির্গত মোট তড়িৎ ফ্লাক্স Φ = Qenclosedε0। এখানে Q = 1 C এবং মাধ্যম বায়ু (ε0 ব্যবহার্য), তাই Φ = 1(8.85×10−12), যা অপশন গ-এর প্রকাশের সাথে হুবহু মেলে। -
১৩১৩
একটি সমান্তরাল পাত ধারকের একটি পাতের ক্ষেত্রফল 90 cm2 এবং পাত দুটির ব্যবধান 2.5 mm। এটিকে 400 V বিভব পার্থক্যের মধ্যে যুক্ত করে আহিত করা হলো। ধারকটিতে সঞ্চিত শক্তি কত?
- ক 2.55 J
- খ 2.55 × 10−2 J
- গ 2.55 × 10−4 J
- ঘ 2.55 × 10−6 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2.55 × 10−6 J
প্রথমে ধারকত্ব বের করি: C = ε0Ad, A = 90 cm2 = 90×10−4 m2 = 9×10−3 m2, d = 2.5 mm = 2.5×10−3 m। C = 8.85×10−12 × 9×10−32.5×10−3 = 8.85×10−12 × 3.6 = 3.186×10−11 F। এরপর সঞ্চিত শক্তি U = ½CV2 = ½ × 3.186×10−11 × (400)2 = ½ × 3.186×10−11 × 1.6×105 = ½ × 5.0976×10−6 = 2.5488×10−6 J ≈ 2.55×10−6 J। উত্তর ঘ। -
১৩১৪
2 pF এবং 6 pF ধারক দুটিকে শ্রেণিতে যুক্ত করে 5000 V বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করা হলো। এরপর সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে ধারক দুটিকে সমান্তরালে যুক্ত করা হলো। সমবায়টিতে বিভব পার্থক্য কত?
- ক 2222 V
- খ 1111 V
- গ 3333 V
- ঘ 5000 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2222 V
শ্রেণি সমবায়ে প্রত্যেক ধারকের আধান, Q = CsV
সমান্তরালে (সমধর্মী পাত একসাথে) যুক্ত করলে মোট আধান 2Q, তুল্য ধারকত্ব C1 + C2
∴ V′ = 2CsVC1 + C2
C1 = 3 pF ধরলে: Cs = 3 × 63 + 6 = 2 pF, V′ = 2 × 2 × 50009 ≈ 2222 V
বিঃদ্রঃ বইয়ে C1 = 2 pF ছাপা আছে; সেক্ষেত্রে Cs = 1.5 pF এবং V′ = 2 × 1.5 × 50008 = 1875 V, যা কোনো অপশনে নেই। অপশন অনুযায়ী মূল প্রশ্নে 3 pF ছিল বলে ধরে (ক) নেওয়া হয়েছে। -
১৩১৫
নিচের উদ্দীপকের আলোকে ১১৪ ও ১১৫নং প্রশ্নের উত্তর দাও :

ধারকদ্বয়ের তুল্য ধারকত্ব কত?- ক 80 μF
- খ 20 μF
- গ 15 μF
- ঘ 115 μF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 15 μF
এখানে,
C1 = 20 μF, C2 = 60 μF (শ্রেণিতে যুক্ত)
আমরা জানি,
Cs = C1C2C1 + C2
বা, Cs = 20 × 6020 + 60
∴ Cs = 15 μF -
১৩১৬
নিচের উদ্দীপকের আলোকে ১১৪ ও ১১৫নং প্রশ্নের উত্তর দাও :

ধারকদ্বয়ের বিভব পার্থক্যের অনুপাত---- ক 1 : 3
- খ 1 : 2
- গ 2 : 1
- ঘ 3 : 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 3 : 1
শ্রেণি সমবায়ে প্রত্যেক ধারকের আধান Q সমান।
আমরা জানি,
V = QC
বা, V1V2 = C2C1 = 6020
∴ V1 : V2 = 3 : 1 -
১৩১৭
চিত্রের প্রতিটি ধারকের ধারকত্ব 3 μF। A ও B বিন্দুর মধ্যে কার্যকর ধারকত্ব হবে---

- ক 34 μF
- খ 3 μF
- গ 4 μF
- ঘ 5 μF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 5 μF
চিত্রে নিচের ধারকটি মাঝের ডান ধারকের সাথে সমান্তরালে: 3 + 3 = 6 μF
এটি মাঝের বাম ধারকের (3 μF) সাথে শ্রেণিতে: 6 × 36 + 3 = 2 μF
ওপরের ধারকটি (3 μF) A ও B এর মধ্যে সমান্তরালে।
∴ CAB = 2 + 3 = 5 μF -
১৩১৮
পৃথিবীর ব্যাসার্ধ 6500 km। এর ধারকত্ব কত?
- ক 711 F
- খ 722 μF
- গ 640 μF
- ঘ 614 μF
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 722 μF
গোলাকার পরিবাহীর ধারকত্ব C = 4πε0R = Rk (যেহেতু k = 14πε0)। R = 6500 km = 6.5×106 m এবং k = 9×109 Nm2C−2 বসিয়ে, C = 6.5×1069×109 ≈ 7.22×10−4 F = 722 μF। -
১৩১৯
পরাবৈদ্যুতিক ধ্রুবক হলো---
(i) F0F
(ii) εε0
(iii) C0C
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
ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবক (K) সংজ্ঞায়িত হয় নিম্নরূপে: (i) K = F0F (শূন্য মাধ্যমে বল / ডাইইলেকট্রিক মাধ্যমে বল) — সঠিক। (ii) K = εε0 (মাধ্যমের ভেদনযোগ্যতা / শূন্য মাধ্যমের ভেদনযোগ্যতা) — সঠিক। (iii) এখানে বলা হয়েছে C0C, কিন্তু প্রকৃত সংজ্ঞা হলো K = CC0 (ডাইইলেকট্রিকসহ ধারকত্ব / শূন্য মাধ্যমে ধারকত্ব), অর্থাৎ এটি উল্টো — তাই iii ভুল। সুতরাং সঠিক হলো i ও ii। -
১৩২০
চিত্রে ABC ত্রিভুজের AB = AC = 2BD = 2CD এবং qB = +2 C ও qC = +4 C। A ও D বিন্দুর বিভব যথাক্রমে VA এবং VD।

নিচের কোনটি সঠিক?- ক VA > VD
- খ VA < VD
- গ VA = VD
- ঘ 2VD > VA
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) VA < VD
দেওয়া আছে AB = AC = 2BD = 2CD। যেহেতু BD = CD, D বিন্দুটি B ও C থেকে সমদূরত্বে থাকে এবং তা BC বাহুর ওপর মধ্যবিন্দু হিসেবে থাকতে পারে; তাহলে BD = CD = BC2। শর্তানুসারে AB = AC = 2BD = 2CD = 2×(BC2) = BC, অর্থাৎ ত্রিভুজটি সমবাহু (AB = AC = BC)। ধরি BD = CD = a, তাহলে AB = AC = 2a। D-এর বিভব: VD = k(qBBD + qCCD) = k(2a + 4a) = 6ka। A-এর বিভব: VA = k(qBAB + qCAC) = k(22a + 42a) = k(1a + 2a) = 3ka। সুতরাং VA = 3ka এবং VD = 6ka, অর্থাৎ VA < VD। উত্তর খ।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।