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 ৩০/৩৪
-
৫৮১
ভূ-চুম্বক মেরুতে বিনতি কোণ কত?
- ক 0 π
- খ 4 π
- গ 2
- ঘ π
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 2
ভূ-চুম্বক নিরক্ষরেখায় বিনতি কোণ 0 এবং চুম্বক মেরুতে বিনতি কোণ সর্বোচ্চ ও মান 90°=π2 রেডিয়ান। (স্ক্যানে অপশনগুলো বিকৃত হয়ে গেছে; প্রকৃত অপশনগুলো সম্ভবত ছিল 0, π4, π2, π, যেখানে সঠিক উত্তর π2।) -
৫৮২
চৌম্বক ক্ষেত্রে গতিশীল আধানের ওপর ক্রিয়াশীল বল কখন শূন্য হয়?
- ক বেগ ক্ষেত্রের লম্ব হলে
- খ বেগ ক্ষেত্রের সমান্তরাল হলে
- গ আধান ধনাত্মক হলে
- ঘ বেগ সর্বোচ্চ হলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) বেগ ক্ষেত্রের সমান্তরাল হলে
F = qvB sin θ; θ = 0° বা 180° হলে sin θ = 0, তাই বল শূন্য।
বল সর্বোচ্চ হয় θ = 90°-এ, F = qvB।
ফাঁদ: লম্ব ও সমান্তরালের শর্ত উল্টে ফেলা। -
৫৮৩
চৌম্বক ক্ষেত্রের SI একক কোনটি?
- ক টেসলা
- খ ওয়েবার
- গ হেনরি
- ঘ গাউস
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) টেসলা
চৌম্বক আবেশ B-এর SI একক টেসলা (T) = Wb m−2 = N A−1 m−1।
ওয়েবার চৌম্বক ফ্লাক্সের একক, হেনরি স্বকীয় আবেশাঙ্কের; গাউস CGS একক (1 T = 104 গাউস)।
ফাঁদ: ফ্লাক্স ও ফ্লাক্স ঘনত্বের একক গুলিয়ে ফেলা। -
৫৮৪
চৌম্বক বলরেখা সম্পর্কে কোনটি সঠিক?
- ক উৎস থেকে শুরু হয়ে শেষ হয়
- খ পরস্পরকে ছেদ করে
- গ বদ্ধ লুপ গঠন করে
- ঘ সবসময় সরলরেখা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বদ্ধ লুপ গঠন করে
চৌম্বক একক মেরু নেই, তাই বলরেখা সর্বদা বদ্ধ লুপ — বাইরে N থেকে S, ভেতরে S থেকে N।
এজন্যই চৌম্বক ক্ষেত্রের ফ্লাক্স কোনো বদ্ধ তলের ওপর শূন্য (গাউসের চৌম্বক সূত্র)।
ফাঁদ: তড়িৎ বলরেখার ধর্ম (আধান থেকে শুরু-শেষ) চৌম্বকে আরোপ করা। -
৫৮৫
সাইক্লোট্রনে কোন কণা ত্বরান্বিত করা যায় না?
- ক প্রোটন
- খ আলফা কণা
- গ ইলেকট্রন
- ঘ ডিউটেরন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ইলেকট্রন
ইলেকট্রনের ভর খুব কম বলে অল্প শক্তিতেই এর বেগ আলোর কাছাকাছি পৌঁছে যায়; আপেক্ষিক ভরবৃদ্ধিতে পর্যায়কাল বদলে যায় এবং দশা মিলিয়ে চলা সম্ভব হয় না।
তাই ইলেকট্রনের জন্য বিটাট্রন বা লিনাক ব্যবহৃত হয়।
ফাঁদ: নিরপেক্ষ কণা নয় বলেই চলবে ভাবা — সমস্যা ভরের। -
৫৮৬
0.5 T চৌম্বক ক্ষেত্রে লম্বভাবে স্থাপিত 2 m দীর্ঘ তারে 4 A প্রবাহ চললে বল কত?
- ক 1 N
- খ 2 N
- গ 4 N
- ঘ 8 N
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 4 N
F = BIL sin θ = 0.5 × 4 × 2 × sin 90° = 4 N
ফাঁদ: sin θ ভুলে অন্য কোণ ধরা, বা তিনটি রাশির একটি বাদ দেওয়া। -
৫৮৭
একটি সরল লম্বা পরিবাহী তার থেকে r দূরত্বে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান কোনটি?
- ক μ0I2πr
- খ μ0I2r
- গ μ0I4πr2
- ঘ μ0Ir
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) μ0I2πr
সরল লম্বা তারের জন্য B = μ0I2πr — দূরত্বের ব্যস্তানুপাতিক।
μ0I2r হলো বৃত্তাকার কুণ্ডলীর কেন্দ্রে ক্ষেত্রের মান।
ফাঁদ: সরল তার ও বৃত্তাকার লুপের সূত্র বদলাবদলি করা। -
৫৮৮
কোন পদার্থের আপেক্ষিক চৌম্বক ভেদ্যতা 1-এর সামান্য কম?
- ক ফেরোচৌম্বক
- খ প্যারাচৌম্বক
- গ অর্ধপরিবাহী
- ঘ ডায়াচৌম্বক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ডায়াচৌম্বক
ডায়াচৌম্বক পদার্থ চৌম্বক ক্ষেত্রকে সামান্য দুর্বল করে, μr সামান্য < 1 (যেমন বিসমাথ, পানি, তামা)।
প্যারাচৌম্বকে μr সামান্য > 1; ফেরোচৌম্বকে μr >> 1।
ফাঁদ: ডায়া ও প্যারা চৌম্বকের বৈশিষ্ট্য উল্টে ফেলা। -
৫৮৯
চৌম্বক ক্ষেত্রে বৃত্তাকার পথে ঘূর্ণায়মান আধানের পর্যায়কাল কোন রাশির ওপর নির্ভর করে না?
- ক আধান
- খ ভর
- গ চৌম্বক ক্ষেত্র
- ঘ বেগ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বেগ
qvB = mv2r ⇒ r = mvqB, T = 2πrv = 2πmqB — সূত্রে v নেই।
এ কারণেই সাইক্লোট্রনে কণার বেগ বাড়লেও কম্পাঙ্ক ধ্রুব থাকে।
ফাঁদ: বেগ বাড়লে সময় কমে ভাবা; ব্যাসার্ধও সমানুপাতে বাড়ে বলে সময় একই থাকে। -
৫৯০
দুটি সমান্তরাল তারে একই দিকে প্রবাহ চললে এরা পরস্পরকে—
- ক আকর্ষণ করে
- খ বিকর্ষণ করে
- গ কোনো বল প্রয়োগ করে না
- ঘ ঘোরাতে থাকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) আকর্ষণ করে
একমুখী প্রবাহে তারের মাঝের চৌম্বক ক্ষেত্র পরস্পরকে কমিয়ে দেয়, ফলে তারা কাছে আসে — আকর্ষণ।
বিপরীতমুখী প্রবাহে বিকর্ষণ হয়। এ বলের মান প্রতি একক দৈর্ঘ্যে μ0I1I22πd।
ফাঁদ: আধানের মতো “সদৃশ মানেই বিকর্ষণ” ধরে নেওয়া। -
৫৯১
একটি বৃত্তাকার কুণ্ডলীর পাক সংখ্যা দ্বিগুণ এবং ব্যাসার্ধ অর্ধেক করলে কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্র কত গুণ হবে?
- ক 2 গুণ
- খ 8 গুণ
- গ অর্ধেক
- ঘ 4 গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 4 গুণ
B = μ0NI2r ⇒ B ∝ Nr
N → 2N, r → r2 হলে B → 2 × 2 = 4 গুণ।
ফাঁদ: একটিমাত্র পরিবর্তন হিসাব করে 2 গুণ লেখা। -
৫৯২
একটি সলিনয়েডের ভেতরে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান কোনটি?
- ক μ0nI
- খ μ0I2πr
- গ μ0nI2
- ঘ μ0I
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) μ0nI
দীর্ঘ সলিনয়েডের ভেতরে B = μ0nI, n = প্রতি একক দৈর্ঘ্যে পাক সংখ্যা।
ভেতরের ক্ষেত্র প্রায় সুষম; প্রান্তে এর মান অর্ধেক হয়ে যায়।
ফাঁদ: সরল তারের সূত্র বসানো। -
৫৯৩
চৌম্বক ফ্লাক্সের একক কোনটি?
- ক টেসলা
- খ ওয়েবার
- গ হেনরি
- ঘ অ্যাম্পিয়ার-টার্ন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ওয়েবার
Φ = BA ⇒ একক T·m2 = ওয়েবার (Wb)।
তাই 1 T = 1 Wb m−2।
ফাঁদ: ফ্লাক্স ও ফ্লাক্স ঘনত্বের একক গুলিয়ে ফেলা। -
৫৯৪
উদ্দীপকের কেন্দ্রে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান কত?- ক μ02
- খ μ0
- গ 2μ0
- ঘ 4μ0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) μ0
এখানে,
প্রবাহ, I = 2 A
ব্যাসার্ধ, r = 1 m
আমরা জানি,
B = μ0I2r
বা, B = μ0 × 22 × 1
∴ B = μ0 -
৫৯৫
কোনটি ফেরোচৌম্বক পদার্থ?
- ক তামা
- খ রূপা
- গ দস্তা
- ঘ লোহা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) লোহা
লোহা, নিকেল, কোবাল্ট প্রভৃতি ফেরোচৌম্বক পদার্থ — এরা চুম্বক দ্বারা প্রবলভাবে আকৃষ্ট হয়। তামা, রূপা ও দস্তা ডায়াচৌম্বক পদার্থ। উত্তর: ঘ -
৫৯৬
স্থায়ী চুম্বক নির্মাণে সেই সকল পদার্থ অধিক উপযোগী যাদের চৌম্বক ধারণ ক্ষমতা ও চৌম্বক সহনশীলতা যথাক্রমে
- ক উচ্চ ও উচ্চ
- খ উচ্চ ও নিম্ন
- গ নিম্ন ও উচ্চ
- ঘ নিম্ন ও নিম্ন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) উচ্চ ও উচ্চ
স্থায়ী চুম্বকের চুম্বকত্ব দীর্ঘদিন বজায় থাকতে হয়, তাই এর চৌম্বক ধারণ ক্ষমতা (রিমেনেন্স) উচ্চ হওয়া প্রয়োজন; আবার বাইরের ক্ষেত্রে সহজে যেন চুম্বকত্ব নষ্ট না হয় সেজন্য চৌম্বক সহনশীলতা (কোয়ার্সিভিটি)-ও উচ্চ হওয়া প্রয়োজন। ইস্পাত এ কারণে স্থায়ী চুম্বক তৈরিতে উপযোগী। উত্তর: ক -
৫৯৭
ডায়াচৌম্বক পদার্থের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য
(i) এরা কঠিন, তরল ও বায়বীয় হতে পারে
(ii) এদের কুরি বিন্দু আছে
(iii) এদের চৌম্বক প্রবেশ্যতা 1-এর কম
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: খ) i ও iii
ডায়াচৌম্বক পদার্থ কঠিন, তরল ও বায়বীয় — তিন অবস্থাতেই থাকতে পারে (যেমন: বিসমাথ, পানি, নাইট্রোজেন), তাই (i) সঠিক। কুরি বিন্দু কেবল ফেরোচৌম্বক পদার্থের থাকে, তাই (ii) ভুল। ডায়াচৌম্বক পদার্থের আপেক্ষিক চৌম্বক প্রবেশ্যতা μr < 1 (চৌম্বক প্রবণতা ঋণাত্মক), তাই (iii) সঠিক। উত্তর: খ -
৫৯৮
3.14 m লম্বা একটি ঋজু তারের মধ্য দিয়ে 4 A তড়িৎ প্রবাহ চলছে।
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
এখানে,
তারের দৈর্ঘ্য, L = 3.14 m
প্রবাহ, I = 4 A
কুণ্ডলীর পরিধি 2πr = L
বা, r = 3.142 × 3.14 = 0.5 m
আমরা জানি,
B = μ0I2r
বা, B = 4π × 10−7 × 42 × 0.5
∴ B = 5.02 × 10−6 Wb m−2 -
৫৯৯
45 cm2 ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট একটি তল 5 × 10−5 T সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে 60° কোণ তৈরি করে। তলের মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত ফ্লাক্স বের কর।
- ক 1.95 × 10−7 Tesla
- খ 1.95 × 10−7 Wb
- গ 1.25 × 10−7 Tesla
- ঘ 1.25 × 10−7 Wb
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.95 × 10−7 Wb
এখানে,
A = 45 cm2 = 45 × 10−4 m2
B = 5 × 10−5 T
তল ও ক্ষেত্রের মধ্যবর্তী কোণ 60°, তাই তলের লম্ব ও ক্ষেত্রের মধ্যবর্তী কোণ θ = 90° − 60° = 30°
আমরা জানি,
Φ = BA cosθ
বা, Φ = 5 × 10−5 × 45 × 10−4 × cos30°
∴ Φ = 1.95 × 10−7 Wb -
৬০০
ভূ-চৌম্বকত্বের মৌলিক উপাদান কয়টি?
- ক 2
- খ 3
- গ 4
- ঘ 5
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 3
ভূ-চৌম্বকত্বের মৌলিক উপাদান তিনটি: বিনতি, দিকপাত ও অনুভূমিক উপাংশ।
তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ক্রিয়া ও চুম্বকত্ব নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।