enEnglishguગુજરાતી
GUJCET · Physics · Electrostatic Potential and Capacitance
દરેક R m ત્રિજ્યાની બે પાતળી સમાન રિંગ એક જ અક્ષ પર એકબીજાથી R m અંતરે રાખેલી છે. જો તેમના પરના વિધુતભાર અનુક્રમે 10 C અને 5 C હોય, તો એક રિંગના કેન્દ્રથી '\(q\)' કુલમ્બ વિદ્યુતભારને બીજી રિંગના કેન્દ્ર સુધી લઈ જવામાં થતું કાર્ય _________.
- A \(\frac{5 q}{4 \pi \varepsilon_0 R}\left[\frac{\sqrt{2}-1}{2}\right]\) J
- B \(\frac{5 q}{4 \pi \varepsilon_0 R}\left[1-\frac{1}{\sqrt{2}}\right]\) J
- C \(\frac{15 q}{4 \pi \varepsilon_0 R }\left[\frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}}\right]\) J
- D \(\frac{10 q}{4 \pi \varepsilon_0 R}\left[\frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}}\right]\) J
Answer & Solution
Correct Answer
(B) \(\frac{5 q}{4 \pi \varepsilon_0 R}\left[1-\frac{1}{\sqrt{2}}\right]\) J
Step-by-step Solution
Detailed explanation
(B)

\(\Rightarrow\)આકૃતિ પરથી,
\(\begin{aligned} A O^{\prime} & =B O \\ & =\sqrt{R^2}+R^2 \\ & =\sqrt{2} R\end{aligned}\)
\(\Rightarrow\) O પાસે સ્થિતિમાન
\(V_1=\frac{k Q_1}{R}+\frac{k Q_2}{\sqrt{2} R}\)
\(\Rightarrow\)\(O^{\prime}\) પાસે સ્થિતિમાન
\(V_2=\frac{k Q_1}{\sqrt{2} R}+\frac{k Q_2}{R}\)
\(\Rightarrow\) વિધુતસ્થિતિમાનનો તફાવત
\(\begin{array}{l}\Delta V=V_1-V_2 \\ \Delta V=\frac{k\left(Q_1-Q_2\right)}{R}+\frac{k}{\sqrt{2} R}\left(Q_2-Q_1\right) \\ \Delta V=\frac{k}{R}\left(Q_1-Q_2\right)\left[1-\frac{1}{\sqrt{2}}\right] \\ \Delta V=\frac{k}{R}\left(Q_1-Q_2\right)\left\lfloor\frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}}\right\rfloor\end{array}\)
\(\Rightarrow\) કાર્ય \(W =q \Delta V\)
\(\begin{aligned} & W =\frac{k q}{ R }\left( Q _1- Q _2\right)\left|\frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}}\right| \\ \therefore & W =\frac{q}{4 \pi \varepsilon_0 R }(10-5)\left|1-\frac{1}{\sqrt{2}}\right| \\ & W =\frac{5 q}{4 \pi \varepsilon_0 R }\left[\left.1-\frac{1}{\sqrt{2}} \right\rvert\,\right.\end{aligned}\)

\(\Rightarrow\)આકૃતિ પરથી,
\(\begin{aligned} A O^{\prime} & =B O \\ & =\sqrt{R^2}+R^2 \\ & =\sqrt{2} R\end{aligned}\)
\(\Rightarrow\) O પાસે સ્થિતિમાન
\(V_1=\frac{k Q_1}{R}+\frac{k Q_2}{\sqrt{2} R}\)
\(\Rightarrow\)\(O^{\prime}\) પાસે સ્થિતિમાન
\(V_2=\frac{k Q_1}{\sqrt{2} R}+\frac{k Q_2}{R}\)
\(\Rightarrow\) વિધુતસ્થિતિમાનનો તફાવત
\(\begin{array}{l}\Delta V=V_1-V_2 \\ \Delta V=\frac{k\left(Q_1-Q_2\right)}{R}+\frac{k}{\sqrt{2} R}\left(Q_2-Q_1\right) \\ \Delta V=\frac{k}{R}\left(Q_1-Q_2\right)\left[1-\frac{1}{\sqrt{2}}\right] \\ \Delta V=\frac{k}{R}\left(Q_1-Q_2\right)\left\lfloor\frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}}\right\rfloor\end{array}\)
\(\Rightarrow\) કાર્ય \(W =q \Delta V\)
\(\begin{aligned} & W =\frac{k q}{ R }\left( Q _1- Q _2\right)\left|\frac{\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}}\right| \\ \therefore & W =\frac{q}{4 \pi \varepsilon_0 R }(10-5)\left|1-\frac{1}{\sqrt{2}}\right| \\ & W =\frac{5 q}{4 \pi \varepsilon_0 R }\left[\left.1-\frac{1}{\sqrt{2}} \right\rvert\,\right.\end{aligned}\)
See the Complete Solution
Get step-by-step explanations for this and 2.5 Lakh+ more JEE, NEET & CET questions.
- Unlock all solutions
- Practice the full chapter
- Track accuracy across PYQs
4.8 rated on Google Play · 14,000+ reviews
More questions from Physics
- એક L-C-R A.C. શ્રેણી પરિપથની અનુનાદીય આવૃત્તિ v0 છે. જો તેમાં કેપેસિટરનું મૂલ્ય ચાર ગણું કરવામાં આવે, તો અનુનાદીય આવૃત્તિ કેટલી થશે ?GUJCET 2007 Easy
- હવામાંથી પસાર થતાં 9 GHz આવૃત્તિના વિકિરણ માટે 1 m લંબાઈદીઠ તરંગોની સંખ્યા __________.GUJCET 2017 Easy
- વિવર્તનભાતમાં મધ્યસ્થ અધિક્તમની કોણીય પહોળાઈ __________ પર આધાર રાખતી નથી.GUJCET 2019 Medium
- જો પૃથ્વીને વાતાવરણ ન હોય, તો તેનું તાપમાન __________.GUJCET 2007 Hard
- એક ટાંકીને 16 cm સુધી પાણીથી ભરવામાં આવેલી છે. ટાંકીના તળિયે રહેલી સોયની આભાસી ઊંડાઈ માઇક્રોસ્કોપ વડે માપતાં કેટલી હશે ?(પાણીનો વક્રીભવનાંક \(\mu_w=\frac{4}{3}\) લો.)GUJCET 2021 Easy
- એસ્ટ્રોનોમિકલ ટેલિસ્કોપ માટે ઓબ્જેક્ટિવ(Objective)ની કેન્દ્રલંબાઈ \(f_0\) અને આઇપીસ(eye piece)ની કેન્દ્રલંબાઈ \(f_e\) હોય તો ટેલિસ્કોપ નળીની લંબાઈ __________ હોય છે.GUJCET 2017 Hard
More PYQs from GUJCET
- LC શ્રેણી AC પરિપથ માટે \(x_c>x_L\) હોય, તો વોલ્ટેજ, પ્રવાહ કરતાં કળામાં __________ હોય.GUJCET 2019 Hard
- આદર્શ વોલ્ટમીટરનો અવરોધ _________ હોય છે.GUJCET 2011 Easy
- જો \(\mathrm{D}=\left|\begin{array}{ccc}1 & -\cos \theta & -1 \\ \cos \theta & 1 & -\cos \theta \\ 1 & \cos \theta & 1\end{array}\right|\) છે તથા D નું મહત્તમ અને ન્યૂનતમ મૂલ્ય અનુક્રમે \(p\) અને \(q\) હોચ, તો \(2 p+3 q\) ની કિંમત _________ થાય.GUJCET 2021 Hard
- જ્યારે પોટેશિયમ ક્રોમેટના (Potassium chromate) જલીય દ્રાવણમાં મંદ \(H _2 SO _4\) (સલ્ફ્યુરિક એસિડ) ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે દ્રાવણનો પીળો રંગ (yellow colour) નારંગી રંગમાં (orange colour) ફેરવાય છે. આ શું સૂચવે છે?GUJCET 2011 Hard
- 1 mol ધાતુ ‘M’ આલ્કોહોલ સાથે સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા કરી 1.5 mol \(H _2\) આપે છે, તો ધાતુ ‘M’ ની સંયોજકતા કેટલી હશે ?GUJCET 2020 Hard
- \(
\int x^{2019} \cdot e^{x^{2020}} d x=\) __________ \(+c .\)GUJCET 2023 Easy