PhysicsVerse ভার্সিটি স্পেশাল — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
PhysicsVerse ভার্সিটি স্পেশাল ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ২১০৬টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
১৫৮১
একটি কুণ্ডলীতে 4 A প্রবাহ চললে তার সাথে জড়িত মোট ফ্লাক্স-সংযোগ 0.8 Wb হয়। কুণ্ডলীর আবেশ গুণাঙ্ক কত?
- ক 3.2 H
- খ 0.2 H
- গ 5 H
- ঘ 0.8 H
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.2 H
L = NφI = 0.84 = 0.2 H
প্রবাহ বদলালেও এই অনুপাত একই থাকবে — 8 A-এ ফ্লাক্স-সংযোগ হবে 1.6 Wb, অনুপাত আবার 0.2।
এ কারণেই L-কে কুণ্ডলীর "বৈদ্যুতিক জড়তা" বলা হয় — এটি কুণ্ডলীর নিজস্ব ধর্ম। -
১৫৮২
একটি বৈদ্যুতিক বর্তনীর সুইচ হঠাৎ বন্ধ করলে সুইচের সংস্পর্শে স্ফুলিঙ্গ দেখা যায় কেন?
- ক প্রবাহ খুব দ্রুত শূন্যে নামায় কুণ্ডলীতে বিশাল ব্যাক-ইএমএফ আবিষ্ট হয়
- খ সুইচের রোধ হঠাৎ শূন্য হয়ে যায়
- গ বর্তনীর ধারকত্ব হঠাৎ বেড়ে যায়
- ঘ তারের তাপমাত্রা হঠাৎ কমে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) প্রবাহ খুব দ্রুত শূন্যে নামায় কুণ্ডলীতে বিশাল ব্যাক-ইএমএফ আবিষ্ট হয়
E = LdIdt — সুইচ খোলার সময় Δt প্রায় শূন্য ⟹ dIdt বিশাল ⟹ E হাজার ভোল্ট পর্যন্ত উঠতে পারে।
এই উচ্চ বিভব বাতাসকে আয়নিত করে — তাই স্ফুলিঙ্গ।
এটি ঠেকাতে বাস্তব বর্তনীতে কুণ্ডলীর সাথে সমান্তরালে একটি ফ্রি-হুইলিং ডায়োড বা ধারক বসানো হয়, যাতে প্রবাহ ধীরে নামার পথ পায়। -
১৫৮৩
দুটি কুণ্ডলীর আবেশ গুণাঙ্ক 3 H ও 5 H। এদের শ্রেণিতে এমনভাবে যুক্ত করা হলো যে পারস্পরিক আবেশের প্রভাব উপেক্ষণীয়। সমবায়ের আবেশ গুণাঙ্ক কত?
- ক 1.875 H
- খ 15 H
- গ 2 H
- ঘ 8 H
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 8 H
পারস্পরিক আবেশ না থাকলে শ্রেণিতে L রোধের মতোই যোগ হয়
L = 3 + 5 = 8 H
সমান্তরালে হতো 3 × 58 = 1.875 H — এখানেও রোধের নিয়মই খাটে।
ধারকের ক্ষেত্রে ঠিক উল্টো — সেখানে শ্রেণিতে অন্যোন্যক যোগ হয়। L ও C গুলিয়ে ফেলা যাবে না। -
১৫৮৪
একটি সলিনয়েডের ভেতরে নরম লোহার কোর ঢোকালে তার স্ব-আবেশ গুণাঙ্ক কেমন হয়?
- ক অপরিবর্তিত থাকে
- খ μr গুণ বেড়ে যায়
- গ μr গুণ কমে যায়
- ঘ শূন্য হয়ে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) μr গুণ বেড়ে যায়
L = μN2Al = μr × μ0N2Al
⟹ L μr গুণ বাড়ে
নরম লোহার μr কয়েকশ থেকে কয়েক হাজার — তাই ছোট কুণ্ডলীতেও বড় L পাওয়া যায়।
ধারকে ডাইইলেকট্রিক ঢোকালে C εr গুণ বাড়ে — গঠনটা হুবহু একই। -
১৫৮৫
একটি কুণ্ডলীতে প্রবাহ I = 2 sin(50t) A এবং কুণ্ডলীর আবেশ গুণাঙ্ক 0.1 H। আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তির সর্বোচ্চ মান কত?
- ক 5 V
- খ 10 V
- গ 20 V
- ঘ 0.2 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 10 V
dIdt = 2 × 50 cos(50t) = 100 cos(50t)
সর্বোচ্চ মান 100 A s−1 (যখন cos = 1)
Emax = L × 100 = 0.1 × 100 = 10 V
খেয়াল করো — প্রবাহ যখন সর্বোচ্চ (sin = 1), তখন ঢাল শূন্য, তাই তড়িচ্চালক শক্তিও শূন্য। আর প্রবাহ যখন শূন্য, তখনই ঢাল সর্বোচ্চ — এখানেই দশা পার্থক্য 90°-এর মূল। -
১৫৮৬
একটি সলিনয়েডকে টেনে দৈর্ঘ্য দ্বিগুণ করা হলো, পাক সংখ্যা ও ক্ষেত্রফল অপরিবর্তিত। স্ব-আবেশ গুণাঙ্ক কেমন হবে?
- ক অর্ধেক হবে
- খ দ্বিগুণ হবে
- গ চারগুণ হবে
- ঘ এক-চতুর্থাংশ হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) অর্ধেক হবে
L = μ0N2Al ⟹ L ∝ 1l
l দ্বিগুণ ⟹ L অর্ধেক
কারণ পাক ছড়িয়ে পড়ায় প্রতি একক দৈর্ঘ্যে পাক n অর্ধেক হয়ে যায়, ফলে ভেতরের ক্ষেত্রও অর্ধেক। -
১৫৮৭
একটি ট্রান্সফরমারের মুখ্য কুণ্ডলীর পাক 500 এবং গৌণ কুণ্ডলীর পাক 100। মুখ্যে 220 V দিলে গৌণে কত ভোল্ট পাওয়া যাবে?
- ক 1100 V
- খ 110 V
- গ 44 V
- ঘ 22 V
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 44 V
VsVp = NsNp
Vs = 220 × 100500 = 44 V
গৌণে পাক কম ⟹ এটি স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার। ভোল্টেজ কমলেও ক্ষমতা প্রায় একই থাকে, তাই গৌণে প্রবাহ বেড়ে যায়। -
১৫৮৮
একটি আদর্শ ট্রান্সফরমারের মুখ্যে 220 V ও 2 A এবং গৌণে 44 V পাওয়া গেল। গৌণ কুণ্ডলীতে প্রবাহ কত?
- ক 2 A
- খ 10 A
- গ 0.4 A
- ঘ 5 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 10 A
আদর্শ ট্রান্সফরমারে VpIp = VsIs
220 × 2 = 44 × Is ⟹ Is = 44044 = 10 A
ভোল্টেজ ৫ গুণ কমেছে, তাই প্রবাহ ঠিক ৫ গুণ বেড়েছে। ট্রান্সফরমার শক্তি বাড়ায় না — কেবল ভোল্টেজ ও প্রবাহের ভাগাভাগি বদলে দেয়। -
১৫৮৯
ট্রান্সফরমার DC উৎসে কাজ করে না কেন?
- ক DC-র বিভব সবসময় খুব কম থাকে
- খ DC-তে কোরের রোধ অসীম হয়ে যায়
- গ DC কেবল অর্ধপরিবাহীতেই চলে
- ঘ DC-তে প্রবাহ স্থির থাকায় কোরে ফ্লাক্স বদলায় না, তাই গৌণে কোনো তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হয় না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) DC-তে প্রবাহ স্থির থাকায় কোরে ফ্লাক্স বদলায় না, তাই গৌণে কোনো তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট হয় না
ট্রান্সফরমারের ভিত্তি পারস্পরিক আবেশ — গৌণে তড়িচ্চালক শক্তি আসে dφdt থেকে।
DC-তে স্থির অবস্থায় I ধ্রুবক ⟹ φ ধ্রুবক ⟹ dφdt = 0 ⟹ Es = 0
কেবল সুইচ অন বা অফ করার মুহূর্তে ক্ষণিকের জন্য গৌণে ঝটকা পাওয়া যায় — তারপরই শূন্য।
উল্টো বিপদও আছে: DC দিলে মুখ্য কুণ্ডলীতে কেবল তার-রোধই থাকে (কোনো রিয়্যাক্ট্যান্স নেই), তাই বিশাল প্রবাহ চলে কুণ্ডলী পুড়ে যেতে পারে। -
১৫৯০
একটি ট্রান্সফরমারের দক্ষতা 90 % এবং মুখ্যে দেওয়া ক্ষমতা 500 W। গৌণে প্রাপ্ত ক্ষমতা কত এবং কত ক্ষমতা নষ্ট হলো?
- ক 450 W পাওয়া গেল, 450 W নষ্ট
- খ 550 W পাওয়া গেল, 50 W নষ্ট
- গ 450 W পাওয়া গেল, 50 W নষ্ট
- ঘ 400 W পাওয়া গেল, 100 W নষ্ট
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 450 W পাওয়া গেল, 50 W নষ্ট
η = PoutPin ⟹ Pout = 0.9 × 500 = 450 W
ক্ষয় = 500 − 450 = 50 W
এই 50 W যায় — তামার ক্ষয় (I²R), এডি প্রবাহ, হিস্টেরেসিস ও ফ্লাক্স লিকেজে। ভালো ট্রান্সফরমারের দক্ষতা 97–99 % পর্যন্ত হয়, কারণ এতে ঘূর্ণায়মান কোনো অংশ নেই। -
১৫৯১
ট্রান্সফরমারের কোর একখণ্ড লোহা না বানিয়ে পাতলা পাত জোড়া দিয়ে (laminated) বানানো হয় কেন?
- ক কোরের ওজন কমাতে
- খ কোরে আবিষ্ট এডি প্রবাহের বদ্ধ পথ ছোট করে তাপক্ষয় কমাতে
- গ কোরের চৌম্বক প্রবেশ্যতা কমাতে
- ঘ কোরে হিস্টেরেসিস ক্ষয় সম্পূর্ণ দূর করতে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) কোরে আবিষ্ট এডি প্রবাহের বদ্ধ পথ ছোট করে তাপক্ষয় কমাতে
পরিবর্তনশীল ফ্লাক্স কোরের ভেতরেও তড়িচ্চালক শক্তি আবিষ্ট করে ⟹ এডি প্রবাহ ⟹ তাপক্ষয়।
পাতলা পাত ব্যবহার করে মাঝে বার্নিশের অপরিবাহী স্তর দিলে বদ্ধ লুপগুলো ছোট হয়ে যায় ⟹ প্রবাহ ও ক্ষয় দুটোই অনেক কমে।
তবে হিস্টেরেসিস ক্ষয় এতে কমে না — সেটি কমাতে কম ধারণক্ষমতার সিলিকন-স্টিল ব্যবহার করা হয়। দুটি ভিন্ন ক্ষয়, ভিন্ন সমাধান। -
১৫৯২
একটি স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারে পাক অনুপাত 1 : 20। গৌণ কুণ্ডলীর তারের বেধ মুখ্যের চেয়ে কেমন হওয়া উচিত?
- ক অনেক মোটা, কারণ গৌণে প্রবাহ অনেক বেশি চলে
- খ ঠিক একই বেধের, কারণ প্রবাহ একই
- গ বেধের সাথে কোনো সম্পর্ক নেই
- ঘ অনেক সরু, কারণ গৌণে প্রবাহ অনেক কম চলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অনেক সরু, কারণ গৌণে প্রবাহ অনেক কম চলে
স্টেপ-আপে Vs 20 গুণ ⟹ Is প্রায় 120 গুণ
প্রবাহ কম মানে তারের তাপক্ষয়ও কম ⟹ সরু তারই যথেষ্ট।
স্টেপ-ডাউনে ঠিক উল্টো — গৌণে বিশাল প্রবাহ চলে বলে মোটা তার লাগে। ট্রান্সফরমার দেখলেই কোন দিকের তার মোটা তা থেকে বোঝা যায় সেটি স্টেপ-আপ না স্টেপ-ডাউন। -
১৫৯৩
একটি আদর্শ ট্রান্সফরমারের গৌণ কুণ্ডলীর সাথে 10 Ω রোধ যুক্ত এবং পাক অনুপাত Np : Ns = 2 : 1। মুখ্যে 100 V দিলে মুখ্য কুণ্ডলীতে প্রবাহ কত?
- ক 2.5 A
- খ 5 A
- গ 10 A
- ঘ 1.25 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2.5 A
Vs = 100 × 12 = 50 V
Is = 5010 = 5 A
ক্ষমতা সংরক্ষণ: 100 × Ip = 50 × 5 = 250 W
Ip = 2.5 A
সরাসরিও পাওয়া যায়: Ip = Is × NsNp = 5 × 12 = 2.5 A ✓। -
১৫৯৪
একটি ট্রান্সফরমারের গৌণ কুণ্ডলীতে কিছুই যুক্ত না থাকলে (খোলা অবস্থায়) মুখ্য কুণ্ডলীতে কী ঘটে?
- ক বিশাল প্রবাহ চলে এবং কুণ্ডলী পুড়ে যায়
- খ খুব সামান্য প্রবাহ চলে, কারণ কুণ্ডলীর নিজস্ব ব্যাক-ইএমএফ প্রায় পুরো ভোল্টেজকেই ভারসাম্য দেয়
- গ কোনো প্রবাহই চলে না
- ঘ গৌণে ভোল্টেজ শূন্য হয়ে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) খুব সামান্য প্রবাহ চলে, কারণ কুণ্ডলীর নিজস্ব ব্যাক-ইএমএফ প্রায় পুরো ভোল্টেজকেই ভারসাম্য দেয়
গৌণ খোলা ⟹ গৌণে প্রবাহ শূন্য ⟹ মুখ্য থেকে কোনো ক্ষমতা টানা হচ্ছে না।
মুখ্য কুণ্ডলীতে তখন কেবল সামান্য চুম্বকায়ন প্রবাহ চলে — কারণ কুণ্ডলীর স্ব-আবেশ প্রায় পুরো প্রয়োগকৃত ভোল্টেজকেই ব্যাক-ইএমএফ দিয়ে ভারসাম্য দেয়।
গৌণে ভোল্টেজ কিন্তু পূর্ণ মাত্রায়ই থাকে — কেবল প্রবাহ শূন্য, ঠিক যেমন খোলা বর্তনীতে ব্যাটারির প্রান্তীয় বিভব থাকে।
DC দিলে ব্যাক-ইএমএফ থাকত না, তখনই কুণ্ডলী পুড়ত। -
১৫৯৫
একটি ট্রান্সফরমারের মুখ্য পাক 200, গৌণ পাক 1000 এবং গৌণে 2 A প্রবাহ চলছে। মুখ্যে প্রবাহ কত? (আদর্শ ধরো)
- ক 10 A
- খ 0.4 A
- গ 2 A
- ঘ 5 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 10 A
NpIp = NsIs
200 × Ip = 1000 × 2 ⟹ Ip = 10 A
পাক অনুপাত 1 : 5 ⟹ ভোল্টেজ 5 গুণ বাড়ে, প্রবাহ 5 গুণ কমে ⟹ মুখ্যে প্রবাহ গৌণের 5 গুণ।
প্রবাহের সম্পর্কটি ভোল্টেজের ঠিক উল্টো — এই জায়গাতেই বেশি ভুল হয়। -
১৫৯৬
একটি স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমারে 2200 V থেকে 220 V পাওয়া যায় এবং গৌণে 20 A প্রবাহ চলে। দক্ষতা 80 % হলে মুখ্য কুণ্ডলীতে প্রবাহ কত?
- ক 2 A
- খ 1.6 A
- গ 2.5 A
- ঘ 20 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2.5 A
Pout = 220 × 20 = 4400 W
Pin = 44000.8 = 5500 W
Ip = 55002200 = 2.5 A
ফাঁদ: আদর্শ ধরে 44002200 = 2 A লেখা। দক্ষতা 100 %-এর কম হলে মুখ্যে বেশি ক্ষমতা দিতে হয়, তাই প্রবাহও বেশি লাগে — কম নয়।
দক্ষতা কমলে Ip আরও বাড়ে; 100 % হলে ঠিক 2 A হতো। -
১৫৯৭
একটি সমতল দর্পণের ওপর আপতিত রশ্মি স্থির রেখে দর্পণটিকে 15° ঘোরানো হলো। প্রতিফলিত রশ্মি কত কোণে ঘুরবে?
- ক 30°
- খ 15°
- গ 7.5°
- ঘ 45°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 30°
দর্পণ θ কোণে ঘুরলে অভিলম্বও θ ঘোরে ⟹ আপতন কোণ θ বদলায় ⟹ প্রতিফলন কোণও θ বদলায়
দুটি মিলে প্রতিফলিত রশ্মি ঘোরে 2θ = 2 × 15° = 30°
এই "দ্বিগুণ" ধর্মটির ব্যবহারিক প্রয়োগ — চলকুণ্ডলী গ্যালভানোমিটারের আয়না ও স্কেল পদ্ধতিতে সামান্য ঘূর্ণনকেও দ্বিগুণ করে পড়া যায়। -
১৫৯৮
দুটি সমতল দর্পণ পরস্পর 60° কোণে রাখা। এদের মাঝে রাখা একটি বস্তুর কতটি প্রতিবিম্ব দেখা যাবে?
- ক 6টি
- খ 3টি
- গ 4টি
- ঘ 5টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 5টি
360°θ = 360°60° = 6 (জোড় সংখ্যা)
জোড় হলে প্রতিবিম্ব সংখ্যা = 360°θ − 1 = 5টি
নিয়ম:
• 360°θ জোড় ⟹ (n − 1)টি
• বিজোড় ⟹ বস্তু সমদ্বিখণ্ডকে থাকলে (n − 1), নইলে nটি
θ = 0° (সমান্তরাল দর্পণ) হলে অসীম সংখ্যক প্রতিবিম্ব — সেলুনে যেমন দেখা যায়। -
১৫৯৯
একজন 180 cm লম্বা মানুষ নিজের সম্পূর্ণ প্রতিবিম্ব দেখতে চাইলে সমতল দর্পণের ন্যূনতম দৈর্ঘ্য কত হতে হবে?
- ক 180 cm
- খ 120 cm
- গ 90 cm
- ঘ 45 cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 90 cm
চোখ থেকে মাথা ও পায়ের রশ্মি দর্পণে যে দুই বিন্দুতে পড়ে, তাদের ব্যবধানই ন্যূনতম দৈর্ঘ্য।
জ্যামিতি থেকে সেটি সবসময় উচ্চতার ঠিক অর্ধেক = 1802 = 90 cm
চমকপ্রদ দিক: এই ফল দর্পণ থেকে দূরত্বের ওপর নির্ভর করে না — কাছে গেলেও 90 cm, দূরে গেলেও 90 cm। কেবল দর্পণটি ঠিক জায়গায় ঝোলাতে হবে। -
১৬০০
একটি বস্তু সমতল দর্পণের দিকে 3 m s−1 বেগে এগিয়ে আসছে। বস্তু ও তার প্রতিবিম্বের আপেক্ষিক বেগ কত?
- ক 3 m s−1
- খ 1.5 m s−1
- গ শূন্য
- ঘ 6 m s−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 6 m s−1
সমতল দর্পণে প্রতিবিম্ব সবসময় দর্পণের অন্য পাশে সমান দূরত্বে
বস্তু 3 m s−1 এগোলে প্রতিবিম্বও 3 m s−1 এগিয়ে আসে
আপেক্ষিক বেগ = 3 + 3 = 6 m s−1
দর্পণটি নিজে যদি বস্তুর দিকে u বেগে চলত, তবে প্রতিবিম্ব চলত 2u বেগে — দর্পণের বেগ সবসময় দ্বিগুণ হয়ে প্রতিবিম্বে দেখা দেয়।
PhysicsVerse ভার্সিটি স্পেশাল ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।