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 ৩৪/৩৪
-
৬৬১
কক্ষপথে ঘূর্ণনরত ইলেকট্রন
(i) নিজ অক্ষের সাপেক্ষে আবর্তন করে
(ii) নির্দিষ্ট কক্ষে দুটি ঊর্ধ্বমুখী স্পিন বা দুটি নিম্নমুখী স্পিনসম্পন্ন ইলেকট্রন থাকতে পারে
(iii) স্পিনের দরুন ইলেকট্রনের একটি চৌম্বক ভ্রামক উৎপন্ন হয় 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
কক্ষপথে ঘূর্ণনরত ইলেকট্রন নিজ অক্ষের সাপেক্ষে ঘূর্ণন বা স্পিন করে (i সত্য)। এই স্পিনের কারণে ইলেকট্রনের একটি ক্ষুদ্র চৌম্বক ভ্রামক উৎপন্ন হয়, যা স্পিন চৌম্বক ভ্রামক নামে পরিচিত (iii সত্য)। কিন্তু পাউলির বর্জন নীতি (Pauli exclusion principle) অনুযায়ী কোনো নির্দিষ্ট কক্ষপথ বা অরবিটালে দুটি ইলেকট্রন থাকলে তাদের স্পিন বিপরীতমুখী হতে হবে — একটি ঊর্ধ্বমুখী ও একটি নিম্নমুখী; দুটি একই দিকের (দুটি ঊর্ধ্বমুখী বা দুটি নিম্নমুখী) স্পিন একই কক্ষে থাকতে পারে না। তাই (ii) ভুল। উত্তর: খ -
৬৬২
একটি তড়িতবাহী কুণ্ডলীকে কোনো সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে কুণ্ডলীটি একটি টর্ক অনুভব করে। এই টর্কের মান
(i) চৌম্বক ক্ষেত্রের সমানুপাতিক
(ii) কুণ্ডলীর প্রবাহমাত্রার সমানুপাতিক
(iii) কুণ্ডলীর ক্ষেত্রফলের ব্যস্তানুপাতিক 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
সুষম চৌম্বক ক্ষেত্রে তড়িতবাহী কুণ্ডলীর ওপর টর্ক τ = NIAB sinθ, যেখানে N = পাক সংখ্যা, I = প্রবাহমাত্রা, A = ক্ষেত্রফল, B = চৌম্বক ক্ষেত্র। এখান থেকে দেখা যায়, τ সরাসরি B-এর সমানুপাতিক (i সত্য) এবং সরাসরি I-এর সমানুপাতিক (ii সত্য)। কিন্তু τ কুণ্ডলীর ক্ষেত্রফল A-এর সরাসরি সমানুপাতিক, ব্যস্তানুপাতিক নয়, তাই (iii) ভুল। উত্তর: ক -
৬৬৩
চৌম্বক ক্ষেত্র B-তে v বেগে গতিশীল একটি আধান q-এর উপর ক্রিয়াশীল বল F।
- ক F = q(v × B)
- খ F = q(v · B)
- গ F = q(vB)
- ঘ F = v(q · B)
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) F = q(v × B)
শুধু চৌম্বক ক্ষেত্র B-এ v বেগে গতিশীল আধান q-এর ওপর ক্রিয়াশীল বল হলো F = q(v × B), অর্থাৎ v ও B-এর ভেক্টর গুণজ। এটি স্কেলার গুণজ (v · B) নয়, কারণ স্কেলার গুণজের ফল একটি স্কেলার রাশি হয়, বল কখনো স্কেলার হতে পারে না। উত্তর: ক -
৬৬৪
দুটি তড়িতবাহী তারে I1 এবং I2 প্রবাহ বিপরীত দিকে প্রবাহিত হচ্ছে। এরা
- ক কোনো বল অনুভব করে না
- খ এরা পরস্পর আকর্ষণ অনুভব করবে
- গ এরা পরস্পর বিকর্ষণ অনুভব করবে
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) এরা পরস্পর বিকর্ষণ অনুভব করবে
অ্যাম্পিয়ারের সূত্র অনুযায়ী, একমুখী প্রবাহবাহী দুটি সমান্তরাল তার পরস্পরকে আকর্ষণ করে, আর বিপরীতমুখী প্রবাহবাহী তার পরস্পরকে বিকর্ষণ করে। এখানে I1 ও I2 বিপরীত দিকে প্রবাহিত হচ্ছে, তাই তার দুটি পরস্পর বিকর্ষণ বল অনুভব করবে (FL = μ0I1I2(2πd), তবে দিক বিকর্ষণমুখী)। উত্তর: গ -
৬৬৫
চৌম্বক বলরেখার ধর্ম হলো
(i) বলরেখাগুলো বদ্ধ বক্ররেখা
(ii) বলরেখাগুলো পরস্পরকে ছেদ করে না
(iii) বলরেখাগুলো উত্তর মেরু হতে দক্ষিণ মেরুর দিকে যায় 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: ঘ) i, ii ও iii
চৌম্বক বলরেখার ধর্ম: (i) এরা সর্বদা বদ্ধ বক্ররেখা, কোনো মুক্ত প্রান্ত থাকে না — সত্য। (ii) দুটি বলরেখা কখনো পরস্পরকে ছেদ করে না, কারণ ছেদবিন্দুতে ক্ষেত্রের দুটি ভিন্ন দিক দেখানো অসম্ভব — সত্য। (iii) চুম্বকের বাইরে বলরেখাগুলো উত্তর মেরু থেকে বের হয়ে দক্ষিণ মেরুতে প্রবেশ করে এবং চুম্বকের ভেতর দিয়ে দক্ষিণ মেরু থেকে উত্তর মেরুতে ফিরে গিয়ে লুপ সম্পূর্ণ করে — প্রচলিত অর্থে সত্য। সুতরাং তিনটি ধর্মই সঠিক। উত্তর: ঘ
তড়িৎ প্রবাহের চৌম্বক ক্রিয়া ও চুম্বকত্ব নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।