তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ক্রিয়া ও চুম্বকত্ব — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ৪র্থ অধ্যায়। এখানে ৬৬৫টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
৬৬৫ প্রশ্ন
২য় পত্র
অধ্যায় ৪
পাতা ১৭/৩৪
-
৩২১
একটি পরিবাহীর ভেতর দিয়ে I তড়িতপ্রবাহের জন্য পরিবাহীর নিকটে কোনো বিন্দুতে সৃষ্ট চৌম্বকক্ষেত্র---
- ক B ∝ I
- খ B ∝ 1/I
- গ B ∝ I²
- ঘ B ∝ 1/I²
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) B ∝ I
তারের নিকটে চৌম্বকক্ষেত্র B=μ₀I/(2πa) সম্পর্ক অনুযায়ী প্রবাহের সমানুপাতিক (B∝I)। -
৩২২
3.14 m লম্বা একটি সরু তারের মধ্য দিয়ে 4 A তড়িৎ প্রবাহ চলছে। তারটি থেকে 3 cm দূরে একটি ইলেকট্রন তারের সমান্তরালে কিন্তু প্রবাহের বিপরীত দিকে 3 × 10⁵ m s⁻¹ বেগে চলছে। ইলেকট্রনটি কত বল অনুভব করবে?
- ক 5.76 × 10⁻¹⁸ N
- খ 3.84 × 10⁻¹⁸ N
- গ 2.56 × 10⁻¹⁸ N
- ঘ 1.28 × 10⁻¹⁸ N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1.28 × 10⁻¹⁸ N
B=μ₀I/(2πa)=(4π×10⁻⁷×4)/(2π×0.03)≈2.667×10⁻⁵ T। ইলেকট্রনের বেগ তারের সমান্তরাল অর্থাৎ B-এর (পরিধি-বরাবর) দিকের সাথে লম্ব, তাই F=evB=1.6×10⁻¹⁹×3×10⁵×2.667×10⁻⁵≈1.28×10⁻¹⁸ N। -
৩২৩
তারটিকে 1 পাকের একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলীতে পরিণত করলে বৃত্তের কেন্দ্রে চৌম্বক আবেশের মান হবে---
- ক 5.02 × 10⁻⁶ Wb m⁻²
- খ 4.02 × 10⁻⁶ Wb m⁻²
- গ 3.02 × 10⁻⁶ Wb m⁻²
- ঘ 1.02 × 10⁻⁶ Wb m⁻²
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 5.02 × 10⁻⁶ Wb m⁻²
একই তার (দৈর্ঘ্য 3.14m) 1 পাকের বৃত্তে পরিণত করলে r=L/(2π)=3.14/(2π)≈0.5 m। B=μ₀I/(2r)=(4π×10⁻⁷×4)/(2×0.5)≈5.03×10⁻⁶ Wb m⁻²। -
৩২৪
একটি তারের মধ্যে 3 A বিদ্যুৎ প্রবাহিত হচ্ছে। তারটি থেকে 0.05 m দূরে চৌম্বক প্রাবল্য কত?
- ক 0.12 Gauss
- খ 0.24 Gauss
- গ 0.36 Gauss
- ঘ None
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 0.12 Gauss
B=μ₀I/(2πa)=(4π×10⁻⁷×3)/(2π×0.05)=1.2×10⁻⁵ T = 0.12 গাউস (1T=10⁴ গাউস)। -
৩২৫
অ্যাম্পিয়ারের সূত্র---
- ক তড়িতপ্রবাহ নির্ণয় করে
- খ তড়িতপ্রবাহের সাথে চৌম্বকক্ষেত্রের সম্পর্ক নির্ণয় করে
- গ তড়িৎ চুম্বকীয় আবেশ ব্যাখ্যা করে
- ঘ পরিবাহিতার সূত্র
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তড়িতপ্রবাহের সাথে চৌম্বকক্ষেত্রের সম্পর্ক নির্ণয় করে
অ্যাম্পিয়ারের সূত্র তড়িৎপ্রবাহ ও তার সৃষ্ট চৌম্বকক্ষেত্রের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করে। -
৩২৬
একটি লম্বা সোজা তড়িৎ সরবরাহ লাইনে 440 V---60 A চিহ্নিত করা আছে। উক্ত লাইন থেকে খাড়া 1.2 m নিচে কোনো বিন্দুতে চৌম্বকক্ষেত্রের মান কত?
- ক 10⁻³ T
- খ 10⁻⁴ T
- গ 10⁻⁵ T
- ঘ 10⁻⁶ T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 10⁻⁵ T
B=μ₀I/(2πa)=(4π×10⁻⁷×60)/(2π×1.2)=1×10⁻⁵ T। (লাইনের ভোল্টেজ 440V তথ্যটি এখানে অপ্রাসঙ্গিক/বিভ্রান্তিকর তথ্য মাত্র।) -
৩২৭
r ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার একটি তারের মধ্য দিয়ে I বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে বৃত্তের কেন্দ্রে চৌম্বকক্ষেত্রের মান কত?
- ক μ₀I/(2πr)
- খ μ₀I/(2r)
- গ μ₀I/(2πr²)
- ঘ μ₀I/(πr²)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) μ₀I/(2r)
r ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার তারের (N=1) কেন্দ্রে চৌম্বকক্ষেত্র B=μ₀I/(2r)। -
৩২৮
B, e ও v-এর একক নিচের কোনটির এককের সমান?
- ক (velocity)²
- খ velocity
- গ 1/velocity
- ঘ (velocity)⁻¹
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) velocity
B, e ও v-সংক্রান্ত রাশির একক বিবেচনায় তড়িৎপ্রাবল্য E ও চৌম্বকক্ষেত্র B-এর অনুপাত E/B-এর একক বেগের এককের সমান (qE=qvB থেকে E=vB)। (দ্রষ্টব্য: প্রশ্নে সম্ভবত ছোট হাতের 'e' (আধান) বড় হাতের 'E' (তড়িৎপ্রাবল্য) হওয়া উচিত ছিল — এই সুপরিচিত অভেদ ধরে নিয়ে উত্তর দেওয়া হলো।) -
৩২৯
তড়িতপ্রবাহের সাথে চৌম্বকক্ষেত্রের সম্পর্ক নির্ণয় করে---
- ক অ্যাম্পিয়ারের সূত্র
- খ পরিবাহিতার সূত্র
- গ কুলম্বের সূত্র
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) অ্যাম্পিয়ারের সূত্র
অ্যাম্পিয়ারের সূত্র তড়িৎপ্রবাহ ও চৌম্বকক্ষেত্রের সম্পর্ক নির্ণয় করে। -
৩৩০
হল বিভবের জন্য তড়িতক্ষেত্রের প্রাবল্যের মান হলো---
- ক V_H/d
- খ V_H/w
- গ V_H/t
- ঘ V_H/Bd
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) V_H/d
হল বিভব VH=Bvd সম্পর্ক থেকে হল তড়িৎক্ষেত্র EH=VH/d (d=পরিবাহীর প্রস্থ)। -
৩৩১
হল বিভব পার্থক্য--- (i) V_H = IB/(nqt) (ii) V_H = V_H/(nqt) (iii) V_H = Bvd। নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i ও ii
- খ ii ও iii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) i ও iii
(i) VH=IB/(nqt) — সঠিক প্রমিত রাশিমালা। (ii) VH=VH/(nqt) — স্বসংজ্ঞায়িত/অর্থহীন রাশি, ভুল। (iii) VH=Bvd — সঠিক (বেগ-ভিত্তিক রূপ)। সঠিক: i ও iii। -
৩৩২
হল বিভব পার্থক্যের সূত্র কোনটি?
- ক V_H = Bvd
- খ V_H = IB/(nqt)
- গ V_H = vd/B
- ঘ V_H = B/(vd)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) V_H = Bvd
হল বিভব পার্থক্যের সূত্র VH=Bvd (B=চৌম্বকক্ষেত্র, v=চার্জবাহকের প্রবাহ-বেগ, d=পরিবাহীর প্রস্থ)। -
৩৩৩
দুটি সমান্তরাল পরিবাহী তারের মধ্যে তড়িৎ প্রবাহিত হলে, তার দুটি--- (i) পরস্পরকে আকর্ষণ করবে (ii) পরস্পরকে বিকর্ষণ করবে (iii) পরস্পরের দ্বারা প্রভাবিত হবে না। নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i ও ii
- খ ii ও iii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও ii
দুই তড়িৎবাহী তারে প্রবাহ একই দিকে হলে আকর্ষণ, বিপরীত দিকে হলে বিকর্ষণ ঘটে (উভয় সম্ভাবনাই আছে) — কিন্তু "পরস্পরের দ্বারা প্রভাবিত হবে না" (iii) কখনো সত্য নয়, তারা সর্বদা একে অপরকে প্রভাবিত করে। সঠিক: i ও ii। -
৩৩৪
দুটি তড়িত্বাহী সমান্তরাল পরিবাহীর মধ্যে ক্রিয়াশীল বলের ক্ষেত্রে--- (i) প্রবাহ দুটি সমমুখী হলে পরিবাহীদ্বয় পরস্পরকে আকর্ষণ করে (ii) প্রবাহদ্বয় বিপরীতমুখী হলে পরিবাহীদ্বয় পরস্পরকে বিকর্ষণ করে (iii) বেশি প্রবাহের পরিবাহীটির ওপর বেশি মানের বল ক্রিয়া করে। 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
(i) সমমুখী প্রবাহে আকর্ষণ ও (ii) বিপরীতমুখী প্রবাহে বিকর্ষণ — উভয়ই সঠিক তথ্য। (iii) নিউটনের তৃতীয় সূত্র অনুযায়ী উভয় তারের ওপর বলের মান সর্বদা সমান থাকে (প্রবাহ ভিন্ন হলেও), তাই "বেশি প্রবাহের তারে বেশি বল" ভুল। সঠিক: i ও ii। -
৩৩৫
10 cm দৈর্ঘ্যের 2 A তড়িৎ প্রবাহবিশিষ্ট একটি তারকে 0.2 T চৌম্বকক্ষেত্রের লম্বভাবে স্থাপন করা হলো। তারের ওপর প্রযুক্ত বল কত?
- ক 4 N
- খ 0.04 N
- গ 2.5 N
- ঘ 40 N
-
৩৩৬
পূর্ব-পশ্চিম বরাবর একটি বৈদ্যুতিক তার 10⁻⁴ T ভূ-চৌম্বকক্ষেত্রের জন্য প্রতি মিটার তারের ওপর 10⁻³ N বল প্রযুক্ত হয়। তারটি কী পরিমাণ বিদ্যুৎ বহন করে?
- ক 5 A
- খ 15 A
- গ 10 A
- ঘ 20 A
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 10 A
F=BIL থেকে I=(F/L)/B=(10⁻³)/(10⁻⁴)=10 A। -
৩৩৭
দুটি সমান্তরাল তারের মধ্যে একই মানের তড়িৎ প্রবাহিত হয় এবং তার দুটি প্রতি একক দৈর্ঘ্যে F বল দ্বারা একে অপরকে বিকর্ষণ করে। যদি প্রবাহিত তড়িৎ দ্বিগুণ এবং তারদ্বয়ের মধ্যে দূরত্ব তিনগুণ করা হয় তবে প্রতি একক দৈর্ঘ্যে বলের মান হবে---
- ক 2F/3
- খ 4F/3
- গ 2F/9
- ঘ 4F/9
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 4F/3
সমান্তরাল তারে F/L=μ₀I₁I₂/(2πd); I দ্বিগুণ (I₁I₂ চারগুণ) ও d তিনগুণ করলে নতুন F'=4F/3। -
৩৩৮
চৌম্বকক্ষেত্রে স্থাপিত একটি তড়িত্বাহী ক্ষুদ্র কুণ্ডলীর ওপর টর্ক হচ্ছে--- (i) τ⃗ = M⃗ × B⃗ (ii) τ⃗ = NI A⃗ × B⃗ (iii) τ = NIAB sin θ। নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i ও ii
- খ ii ও iii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
চৌম্বকক্ষেত্রে ক্ষুদ্র কুণ্ডলীর টর্কের তিনটি রূপই (ভেক্টর, স্কেলার) সমতুল্য ও সঠিক: τ⃗=M⃗×B⃗=NIA⃗×B⃗, এবং মান τ=NIABsinθ। -
৩৩৯
একটি তারের কুণ্ডলীর ক্ষেত্রফল 2 × 10⁻⁴ m² এবং কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে 0.01 A বিদ্যুৎ প্রবাহ চললে magnetic dipole moment কত হবে?
- ক 2 × 10⁻⁶ A m²
- খ 2 × 10⁻⁶ A m
- গ 2 × 10⁻⁴ A m²
- ঘ 2 × 10⁻² A m²
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2 × 10⁻⁶ A m²
চৌম্বক দ্বিমেরু ভ্রামক m=NIA=1×0.01×2×10⁻⁴=2×10⁻⁶ A m²। -
৩৪০
স্পিনের দরুন ইলেকট্রনের একটি চৌম্বক ভ্রামক উৎপন্ন হয় তাকে কী বলে?
- ক অক্ষীয় চৌম্বক দ্বিমেরু ভ্রামক
- খ ইলেকট্রন স্পিন
- গ ইলেকট্রন ভ্রামক
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) অক্ষীয় চৌম্বক দ্বিমেরু ভ্রামক
ইলেকট্রনের স্পিনের দরুন উৎপন্ন চৌম্বক ভ্রামককে অক্ষীয় চৌম্বক দ্বিমেরু ভ্রামক (স্পিন চৌম্বক ভ্রামক) বলে।
তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ক্রিয়া ও চুম্বকত্ব নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।