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।
-
৫০১
2 MeV শক্তির একটি প্রোটন 2 T প্রাবল্যের চৌম্বক ক্ষেত্রের সমকোণে চলছে। প্রোটনের ওপর যে বল ক্রিয়া করে তার মান
- ক 2.5×10−10 N
- খ 7.84×10−11 N
- গ 2.5×10−11 N
- ঘ 7.84×10−12 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 7.84×10−12 N
প্রোটনের গতিশক্তি KE = 2 MeV = 3.2×10−13 J। KE = (12)mv2 থেকে v = 2KEm, প্রোটনের ভর m ≈ 1.67×10−27 kg ধরে v ≈ 1.96×107 m/s। সমকোণে চলমান প্রোটনের ওপর বল F = qvB। দেওয়া B = 2 T ব্যবহার করলে F ≈ 6.3×10−12 N পাওয়া যায়, যা কোনো অপশনের সাথে সরাসরি মেলে না; কিন্তু B = 2.5 T ধরে হিসাব করলে F = qvB = 1.6×10−19 × 1.96×107 × 2.5 ≈ 7.84×10−12 N পাওয়া যায়, যা ঠিক অপশন (ঘ) এর সাথে মিলে যায়। [নোট: প্রশ্নে দেওয়া B = 2 T দিয়ে হিসাব করলে F ≈ 6.3×10−12 N আসে যা কোনো অপশনের সাথে সরাসরি মেলে না; B = 2.5 T ধরলে অপশন (ঘ) এর মান হুবহু মিলে যায়, তাই সম্ভবত মূল বইয়ে B = 2.5 T ছিল — বইয়ের পাতা দেখে নিশ্চিত করা ভালো।] -
৫০২
দুটি সমান্তরাল তারের ব্যবধান 0.5 m। এদের প্রবাহমাত্রা 2 A এবং 4 A। তার দুটির একক দৈর্ঘ্যের মধ্যে পারস্পরিক বল কত?
- ক 1.6×10−7 N
- খ 3.2×10−7 N
- গ 1.6×10−8 N
- ঘ 3.2×10−8 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3.2×10−7 N
দুই সমান্তরাল তারের একক দৈর্ঘ্যে বল FL = μ0I1I2(2πd) = [μ0(2π)] × I1I2d, যেখানে μ0(2π) = 2×10−7। I1 = 2 A, I2 = 4 A। দেওয়া d = 0.5 m ব্যবহার করলে FL = 2×10−7 × 80.5 = 3.2×10−6 N/m পাওয়া যায়, যা কোনো অপশনের সাথে সরাসরি মেলে না। তবে d = 5 m ধরলে FL = 2×10−7 × 85 = 3.2×10−7 N/m পাওয়া যায়, যা অপশন (খ) এর সাথে হুবহু মিলে যায়। [নোট: প্রশ্নে দেওয়া দূরত্ব 0.5 m দিয়ে হিসাব করলে FL = 3.2×10−6 N/m আসে যা কোনো অপশনের সাথে মেলে না; দূরত্ব 5 m ধরলে অপশন (খ) এর মান হুবহু মিলে যায়, তাই সম্ভবত মূল বইয়ে দূরত্ব 5 m ছিল — বইয়ের পাতা দেখে নিশ্চিত করা ভালো।] -
৫০৩

O ও P বিন্দুতে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপাত কত?- ক 31.4
- খ 3.14
- গ 0.334
- ঘ 0.0314
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ?)
এখানে,
সোজা তার থেকে O বিন্দুর দূরত্ব, a = 10 cm = 0.1 m
বৃত্তাকার তারের ব্যাসার্ধ, r = 10 cm = 0.1 m
আমরা জানি,
দীর্ঘ সোজা তারের জন্য BO = μ0I2πa
বৃত্তাকার তারের কেন্দ্রে BP = μ0I2r
বা, BOBP = 2r2πa = 1π
∴ BOBP = 0.318 -
৫০৪
AB তারের কোন আকৃতির জন্য C বিন্দুতে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের মান সর্বোচ্চ হবে?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ)
বায়োট-স্যাভার্ট সূত্র অনুযায়ী তারের প্রতিটি ক্ষুদ্রাংশের জন্য C বিন্দুতে ক্ষেত্র dB ∝ I dl sinθr2, অর্থাৎ তারের অংশ যত কাছে, ক্ষেত্র তত বেশি। চারটি চিত্রেই তারের নিকটতম বিন্দু C থেকে r দূরে, কিন্তু (গ) চিত্রে তারের দুই বাহু C-এর দিকে বেঁকে এসেছে, ফলে তারের অধিকাংশ অংশ C-এর সবচেয়ে কাছে থাকে এবং সব অংশের ক্ষেত্র একই দিকে যোগ হয়। (খ)-তে বাহুগুলো C থেকে দূরে সরে যায়। তাই (গ) আকৃতিতে C বিন্দুতে চৌম্বক ক্ষেত্র সর্বোচ্চ। উত্তর: গ -
৫০৫
5 gauss = কত Tesla?
- ক 5×104 T
- খ 5×10−4 T
- গ 0.5×10−13 T
- ঘ 0.5×106 T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 5×10−4 T
1 gauss = 10−4 Tesla। সুতরাং 5 gauss = 5×10−4 T। -
৫০৬
চৌম্বক ভ্রামকের একক কী?
- ক Tesla
- খ Weber m2
- গ N A−1 m−1
- ঘ A m2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) A m2
চৌম্বক ভ্রামক m = NIA, যেখানে I এর একক অ্যাম্পিয়ার (A) এবং A ক্ষেত্রফলের একক m2। সুতরাং চৌম্বক ভ্রামকের একক A·m2 (অ্যাম্পিয়ার-বর্গমিটার)। -
৫০৭
কোনো তল দ্বারা আবদ্ধকৃত 2 একক চার্জের জন্য শূন্য স্থানে বৈদ্যুতিক ফ্লাক্স
- ক 2ε0
- খ ε0
- গ 1(4πε0)
- ঘ 2ε0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2ε0
গাউসের সূত্র অনুযায়ী কোনো বদ্ধ তল দ্বারা আবদ্ধ চার্জ q এর জন্য শূন্য স্থানে মোট বৈদ্যুতিক ফ্লাক্স φ = qε0। এখানে q = 2 একক, তাই φ = 2ε0। -
৫০৮
শূন্য স্থানে চুম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা (permeability) কত?
- ক 4π×10−7 T m A−1
- খ F = qE + q(v × B)
- গ F = qv + E × B
- ঘ F = E + q×B
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4π×10−7 T m A−1
শূন্য স্থানে (মুক্ত স্থানে) চুম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা μ0 = 4π×10−7 T·m·A−1 (বা Hm) — এটি একটি সার্বজনীন ধ্রুবক। অন্য তিনটি অপশন প্রকৃতপক্ষে লরেঞ্জ বলের বিভিন্ন (ও কিছু ভুল লেখা) রূপ, যা এই প্রশ্নের সাথে প্রাসঙ্গিক নয়, তাই μ0 এর সঠিক মান দেওয়া অপশন (ক) ই উত্তর। -
৫০৯
কুরি বিন্দুর নিচের কোনটি পাওয়া যায়?
- ক ডায়া চৌম্বক পদার্থ
- খ ফেরো চৌম্বক পদার্থ
- গ প্যারা চৌম্বক পদার্থ
- ঘ ফেরি চৌম্বক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ফেরো চৌম্বক পদার্থ
কুরি বিন্দু হলো সেই তাপমাত্রা যার নিচে কোনো পদার্থ ফেরোচৌম্বক ধর্ম প্রদর্শন করে, আর এই তাপমাত্রার ওপরে পদার্থটি প্যারাচৌম্বক ধর্মে পরিণত হয় (তাপীয় আলোড়নে ডোমেইন বিন্যাস ভেঙে যায়)। তাই কুরি বিন্দুর নিচে ফেরোচৌম্বক পদার্থ পাওয়া যায়। -
৫১০
2×10−17 C চার্জের একটি কণা 4×10−7 Wb m−2 মানের চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থির অবস্থায় কত নিউটন বল অনুভব করবে?
- ক 8×10−26
- খ 5×10−8
- গ 2×10−8
- ঘ 0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0
লরেঞ্জ বলের সূত্র F = qvBsinθ। কণাটি স্থির অবস্থায় আছে অর্থাৎ v = 0, তাই চৌম্বক বল F = 0। স্থির চার্জের ওপর চৌম্বক ক্ষেত্র কোনো বল প্রয়োগ করে না, চার্জিত কণা গতিশীল থাকলেই কেবল চৌম্বক বল কার্যকর হয়। -
৫১১
পূর্ব-পশ্চিম বরাবর একটি বৈদ্যুতিক তার বিদ্যুৎ বহন করে এবং 10−4 T ভূ-চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্য প্রতিমিটার তারের উপর 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
তারের একক দৈর্ঘ্যে বল FL = BI ⇒ I = (FL)B। এখানে FL = 10−3 N/m এবং B = 10−4 T। I = 10−310−4 = 10 A। -
৫১২
স্থির চার্জের উপর চৌম্বক বল
- ক শূন্য
- খ অত্যন্ত বেশি
- গ অত্যন্ত কম
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শূন্য
লরেঞ্জ বলের সূত্র F = qvBsinθ অনুযায়ী চৌম্বক বল বেগ v এর সমানুপাতিক। স্থির চার্জের বেগ v = 0 হওয়ায় এর ওপর চৌম্বক বল সর্বদা শূন্য। -
৫১৩
অ্যাম্পিয়ারের সূত্র
- ক তড়িৎ প্রবাহ নির্ণয় করে
- খ তড়িৎ প্রবাহের সাথে চৌম্বক ক্ষেত্রের সম্পর্ক নির্ণয় করে
- গ তড়িৎ চৌম্বকীয় আবেশ ব্যাখ্যা করে
- ঘ পরিবাহিতার সূত্র নির্ণয় করে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তড়িৎ প্রবাহের সাথে চৌম্বক ক্ষেত্রের সম্পর্ক নির্ণয় করে
অ্যাম্পিয়ারের সূত্র (∮B·dl = μ0I) তড়িৎ প্রবাহ ও তার সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে গাণিতিক সম্পর্ক নির্ণয় করে — এটি বায়োট-সাভার্ট সূত্রের সমতুল্য একটি সাধারণীকৃত রূপ, যা দিয়ে কোনো প্রতিসম বিন্যাসে প্রবাহের ফলে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্র সহজে নির্ণয় করা যায়। -
৫১৪
ভূ-চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুভূমিক উপাংশের মান শূন্য হয়
- ক নিরক্ষীয় অঞ্চলে
- খ 90° অক্ষাংশে
- গ মেরু অঞ্চলে
- ঘ 60° অক্ষাংশে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) মেরু অঞ্চলে
ভূ-চৌম্বকত্বে H = R cosδ, যেখানে δ বিনতি কোণ। চৌম্বক মেরু অঞ্চলে বিনতি কোণ δ = 90° হয় (চৌম্বক ক্ষেত্র রেখা ভূপৃষ্ঠের সাথে লম্বভাবে প্রবেশ করে), ফলে H = R cos90° = 0। তাই অনুভূমিক উপাংশ শূন্য হয় মেরু অঞ্চলে। -
৫১৫
Stainless Steel এ Steel ছাড়া আর কী থাকে?
- ক ক্রোমিয়াম
- খ ভেনাডিয়াম
- গ ম্যাঙ্গানিজ
- ঘ নিকেল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ক্রোমিয়াম
স্টেইনলেস স্টিল হলো লোহা-কার্বনের সংকর ধাতু (স্টিল) এর সাথে ক্রোমিয়াম (সাধারণত কমপক্ষে ১০.৫%) মিশিয়ে তৈরি একটি সংকর ধাতু, যা একে মরিচারোধী (corrosion-resistant) করে তোলে। -
৫১৬
নিম্নের কোনটি অ্যাম্পিয়ারের সূত্র?
- ক ∮B·dl = μ0I
- খ ∇·B = 0
- গ B = μH
- ঘ ∮B×dl = μ0I
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ∮B·dl = μ0I
অ্যাম্পিয়ারের সূত্র: যেকোনো বদ্ধ পথে চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখা সমাকল ∮B·dl = μ0I, যেখানে I ঐ বদ্ধ পথ দ্বারা আবদ্ধ মোট প্রবাহ।
এর প্রয়োগে সোজা তারের জন্য B = μ0I2πr, সলিনয়েডের ভেতরে B = μ0nI।
∇·B = 0 গাউসের চৌম্বক সূত্র (চৌম্বক একক মেরু নেই), B = μH চৌম্বক ক্ষেত্র ও চৌম্বকায়ন প্রাবল্যের সম্পর্ক। -
৫১৭
একটি দন্ড চৌম্বকের চৌম্বক দৈর্ঘ্য ও জ্যামিতিক দৈর্ঘ্যের অনুপাত কত?
- ক 0.70
- খ 0.75
- গ 0.80
- ঘ 0.85
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.85
দন্ড চুম্বকের মেরু দুটি প্রান্তের কিছুটা ভেতরে থাকে, তাই চৌম্বক দৈর্ঘ্য (দুই মেরুর দূরত্ব) জ্যামিতিক দৈর্ঘ্যের চেয়ে ছোট।
চৌম্বক দৈর্ঘ্য/জ্যামিতিক দৈর্ঘ্য ≈ 56 ≈ 0.83–0.84; অপশনে নিকটতম মান 0.85।
চৌম্বক দৈর্ঘ্য 2l হলে চৌম্বক ভ্রামক M = m × 2l, একক Am2। -
৫১৮
q আধান B চৌম্বকক্ষেত্রে v বেগে গতিশীল হলে আধানটির উপর ক্রিয়াশীল বলের রাশিমালা-
- ক F = q(v × B)
- খ F = v × Bq
- গ F = (v × B)
- ঘ F = qE + v·B
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) F = q(v × B)
চৌম্বকক্ষেত্রে গতিশীল আধানের উপর লরেঞ্জ বল F = q(v × B), মান F = qvB sinθ।
বল v ও B উভয়ের লম্ব, তাই বল কোনো কাজ করে না — আধানের দ্রুতি ও গতিশক্তি অপরিবর্তিত থাকে, শুধু দিক বদলায়।
v ∥ B হলে (θ = 0° বা 180°) বল শূন্য; v ⊥ B হলে বল সর্বোচ্চ qvB এবং আধান বৃত্তাকার পথে ঘোরে, r = mvqB, T = 2πmqB।
তড়িৎ ও চৌম্বক উভয় ক্ষেত্র থাকলে মোট বল F = qE + q(v × B); B-এর একক T = N A−1 m−1। -
৫১৯
ভূ-চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুভূমিক উপাংশের মান শূন্য হয় -
- ক নিরক্ষীয় অঞ্চলে
- খ 90° অক্ষাংশে
- গ মেরু অঞ্চলে
- ঘ 60° অক্ষাংশে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) মেরু অঞ্চলে
মেরু অঞ্চলে বিনতি কোণ θ = 90°, তাই অনুভূমিক উপাংশ BH = B cos90° = 0।
ভূচুম্বকত্বে BH = B cosθ ও BV = B sinθ, θ = বিনতি কোণ; মেরুতে ক্ষেত্র সম্পূর্ণ উল্লম্ব, তাই সেখানে কম্পাসের কাঁটা দিক দেখাতে পারে না।
নিরক্ষীয় অঞ্চলে θ = 0°, তাই BV = 0 এবং BH = B, ক্ষেত্র সম্পূর্ণ অনুভূমিক।
সম্পর্ক: tanθ = BVBH এবং B = BH2 + BV2। -
৫২০
পৃথিবীর বিনতি কোন স্থানে শূন্য?
- ক চৌম্বক মেরুতে
- খ চৌম্বক নিরক্ষরেখায়
- গ ভৌগোলিক মেরুতে
- ঘ 90° অক্ষাংশে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) চৌম্বক নিরক্ষরেখায়
কোনো স্থানে পৃথিবীর মোট চৌম্বক ক্ষেত্র অনুভূমিক তলের সাথে যে কোণ করে তাকে বিনতি কোণ (δ) বলে।
চৌম্বক নিরক্ষরেখায় ক্ষেত্র সম্পূর্ণ অনুভূমিক, তাই সেখানে বিনতি δ = 0°।
চৌম্বক মেরুতে ক্ষেত্র উল্লম্ব, তাই δ = 90° এবং অনুভূমিক উপাংশ H = 0।
সম্পর্ক: H = B cosδ, V = B sinδ, tanδ = VH।
তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ক্রিয়া ও চুম্বকত্ব নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।