JEE Mains · Physics · STD 12 -વિદ્યુતચુંબકીય પ્રેરણ
- JEE Mains 2026
- અઘરું
- MCQ
\(L\) લંબાઈનો એક ધાતુનો સળિયો ઉગમબિંદુ પરના તેના એક છેડાની આસપાસ નિયમિત કોણીય વેગ \(\omega\) સાથે ભ્રમણ કરે છે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર ત્રિજ્યાવર્તી રીતે \(B(r) = B_0 e^{-\lambda r}\) મુજબ ઘટે છે; જ્યાં \(\lambda\) એક ધન અચળાંક છે. પ્રેરિત emf (સળિયામાંના ઇલેક્ટ્રોન પર લાગતા કેન્દ્રગામી બળને અવગણતા) છે :
જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
જવાબ અને ઉકેલ
સાચો જવાબ
(A) \(B_0 \omega \left[\dfrac{1}{\lambda^2} - e^{-\lambda L}\left(\dfrac{1}{\lambda^2} + \dfrac{L}{\lambda}\right)\right]\)
પગલાવાર ઉકેલ
વિગતવાર સમજૂતી
ઉગમબિંદુથી \(r\) અંતરે આવેલા \(dr\) લંબાઈના નાના ખંડમાં પ્રેરિત ગતિક emf \(dE\) નીચે મુજબ અપાય છે:
\(dE = B(r) v(r) dr\)
સળિયો કોણીય વેગ \(\omega\) સાથે ભ્રમણ કરતો હોવાથી, ખંડનો વેગ \(v(r) = \omega r\) છે.
\(dE = B_0 e^{-\lambda r} (\omega r) dr\)
કુલ પ્રેરિત emf \(E\) એ \(dE\) નું \(r = 0\) થી \(r = L\) સુધીનું સંકલન છે:
\(E = \int_0^L B_0 \omega r e^{-\lambda r} dr\)
\(E = B_0 \omega \int_0^L r e^{-\lambda r} dr\)
ખંડશ: સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
\(\int r e^{-\lambda r} dr = r \left( \dfrac{e^{-\lambda r}}{-\lambda} \right) - \int 1 \cdot \left( \dfrac{e^{-\lambda r}}{-\lambda} \right) dr\)
\(= -\dfrac{r}{\lambda} e^{-\lambda r} - \dfrac{1}{\lambda^2} e^{-\lambda r}\)
નિશ્ચિત સંકલનનું \(0\) થી \(L\) સુધી મૂલ્યાંકન કરતા:
\(\int_0^L r e^{-\lambda r} dr = \left[ -\dfrac{L}{\lambda} e^{-\lambda L} - \dfrac{1}{\lambda^2} e^{-\lambda L} \right] - \left[ 0 - \dfrac{1}{\lambda^2} e^0 \right]\)
\(= \dfrac{1}{\lambda^2} - e^{-\lambda L} \left( \dfrac{1}{\lambda^2} + \dfrac{L}{\lambda} \right)\)
આથી, કુલ પ્રેરિત emf છે:
\(E = B_0 \omega \left[ \dfrac{1}{\lambda^2} - e^{-\lambda L} \left( \dfrac{1}{\lambda^2} + \dfrac{L}{\lambda} \right) \right]\)
જવાબ: \(B_0 \omega \left[\dfrac{1}{\lambda^2} - e^{-\lambda L}\left(\dfrac{1}{\lambda^2} + \dfrac{L}{\lambda}\right)\right]\)
\(dE = B(r) v(r) dr\)
સળિયો કોણીય વેગ \(\omega\) સાથે ભ્રમણ કરતો હોવાથી, ખંડનો વેગ \(v(r) = \omega r\) છે.
\(dE = B_0 e^{-\lambda r} (\omega r) dr\)
કુલ પ્રેરિત emf \(E\) એ \(dE\) નું \(r = 0\) થી \(r = L\) સુધીનું સંકલન છે:
\(E = \int_0^L B_0 \omega r e^{-\lambda r} dr\)
\(E = B_0 \omega \int_0^L r e^{-\lambda r} dr\)
ખંડશ: સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
\(\int r e^{-\lambda r} dr = r \left( \dfrac{e^{-\lambda r}}{-\lambda} \right) - \int 1 \cdot \left( \dfrac{e^{-\lambda r}}{-\lambda} \right) dr\)
\(= -\dfrac{r}{\lambda} e^{-\lambda r} - \dfrac{1}{\lambda^2} e^{-\lambda r}\)
નિશ્ચિત સંકલનનું \(0\) થી \(L\) સુધી મૂલ્યાંકન કરતા:
\(\int_0^L r e^{-\lambda r} dr = \left[ -\dfrac{L}{\lambda} e^{-\lambda L} - \dfrac{1}{\lambda^2} e^{-\lambda L} \right] - \left[ 0 - \dfrac{1}{\lambda^2} e^0 \right]\)
\(= \dfrac{1}{\lambda^2} - e^{-\lambda L} \left( \dfrac{1}{\lambda^2} + \dfrac{L}{\lambda} \right)\)
આથી, કુલ પ્રેરિત emf છે:
\(E = B_0 \omega \left[ \dfrac{1}{\lambda^2} - e^{-\lambda L} \left( \dfrac{1}{\lambda^2} + \dfrac{L}{\lambda} \right) \right]\)
જવાબ: \(B_0 \omega \left[\dfrac{1}{\lambda^2} - e^{-\lambda L}\left(\dfrac{1}{\lambda^2} + \dfrac{L}{\lambda}\right)\right]\)
Physics ના વધુ પ્રશ્નો
- એક \(\mathrm{a}\) ત્રિજ્યા ધરાવતી તકતીનું એકમ ક્ષેત્રફળ દીઠ દળ તેના કેન્દ્રથી \(r\) અંતરે \(\sigma(\mathrm{r})=\mathrm{A}+\mathrm{Br}\) મુજબ બદલાય છે. તો તકતીના સમતલને લાંબા અને કેન્દ્રમાથી પસાર થતી અક્ષને અનુલક્ષીને જડત્વની ચાકમાત્રા કેટલી થાય?JEE Mains 2020 અઘરું
- \(10\, kg\) નો દડો \(10 \sqrt{3} m / s\)નાં વેગથી \(x-\)અક્ષ પર ગતિ કરે છે.તે સ્થિર રહેલા \(20\, kg\)ના દડાને અથડાતાં તે સ્થિર થાય છે,\(20\, kg\)નાં દડાના બે ટુકડા થાય છે.એક \(10\, kg\)નાં ટુકડા \(y-\) અક્ષ પર \(10\) \(m / s\)નાં વેગથી ગતિ કરે છે.બીજો \(10\, kg\)નો ટુકડો \(x-\)અક્ષ સાથે \(30^{\circ}\) નાં ખૂણે \(x\, m / s\)નાં વેગથી ગતિ કરે છે , તો \(x=......\)
JEE Mains 2021 અઘરું - એક કણ \(A\) કંપવિસ્તાર ધરાવતી સરળ આવર્ત ગતિ ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે તેની ગતિ ઊર્જા, સ્થિતિ ઊર્જા બરાબર થાય ત્યારે તેનું સંતુલન સ્થાનથી અંતર \(.........\) છે.JEE Mains 2023 મધ્યમ
- એવી પરિસ્થિતિ લો કે જેમાં એક રિંગ, નક્કર નળાકાર અને નક્કર ગોળો સમતલ ઢાળ પરથી સરક્યા વિના ગબડે છે. ધારો કે તેઓ સ્થિર સ્થિમાંથી શરૂઆત કરે છે અને તેમના વ્યાસ સમાન છે. આ પરિસ્થિતિ માટે યોગ્ય વિધાન કયું છેJEE Mains 2021 મધ્યમ
- એક મણકો \(P\) ઘર્ષણ રહિત અર્ધવર્તુળાકાર દોરી \((A C B)\) પર સરકી રહ્યો છે અને તે \(t =0\) સમયે બિંદુ \(S\) પર છે અને આ ક્ષણે તેના વેગનો સમક્ષિતિજ ઘટક \(v\) છે. \(P\) જેટલા જ દળનો બીજો મણકો \(Q\) \(t =0\) સમયે બિંદુ \(A\) માંથી સમક્ષિતિજ દોરી \(A B\) પર \(v\) ઝડપથી ફેંકવામાં આવે છે. બંને કિસ્સાઓમાં મણકાઓ અને સંબંધિત દોરીઓ વચ્ચેના ઘર્ષણને અવગણી શકાય છે. ધારો કે મણકા \(P\) અને \(Q\) ને બિંદુ \(B\) સુધી પહોંચવા માટે લાગતો સંબંધિત સમય અનુક્રમે \(t_p\) અને \(t_Q\) છે, તો \(t_p\) અને \(t_Q\) વચ્ચેનો સંબંધ છે:
JEE Mains 2026 અઘરું - જે \(e\) વિદ્યુતભાર હોય, \(c\) મુક્ત અવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ હોય અને \(h\) પ્લાન્ક અચળાંક હોય, તો \(\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{| e |^{2}}{h c}\) સૂત્રનું પરિમાણ .....JEE Mains 2021 અઘરું
JEE Mains ના વધુ PYQ
- આકૃતિમાં એક મીટરબ્રીજ રચના દર્શાવેલ છે. તેનો ઉપયોગ આપેલ \(15 \,\Omega\) ના અવરોધની મદદથી અજ્ઞાત અવરોધ શોધવા માટે થાય છે. જ્યારે tapping બળ \(43 \,cm\) સ્થાને હોય છે ત્યારે ગેલ્વેનોમીટર \((G)\) (તટસ્થ) શૂન્ય આવર્તન આપે છે. જો \(A\) છેડા માટે અન્ય સુધારો \(2 \,cm\) હોય તો R ની મળેલી કિંમત .............. \(\Omega\) હશે.
JEE Mains 2022 અઘરું - એલ્યુમિનિયમ તારને ખેંચીને તેની લંબાઈ \(0.4 \%\) વધારવામાં આવે છે. અવરોધમાં પ્રતિશત ફેરફાર \(.....\,\%\) થશે.JEE Mains 2022 મધ્યમ
- \(2\, cm\) બાજુની લંબાઈ ધરાવતા એક નક્કર ધાતુનો ઘન,ધન \(y -\) દિશામા \(6\, m/s\) જેટલી અચળ ઝડપથી ગતિ કરે છે. ધન \(z-\) દિશામા \(0.1\,T\) પ્રબળતા ધરાવતું એક સમાંગી ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રવર્તે છે. \(x-\) અક્ષને લંબ તેવી ઘનની બે બાજુઓ વચ્ચે સ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલા ......\(mV\) હશે?JEE Mains 2019 મધ્યમ
- આદર્શ વાયુને સમોષ્મી રીતે સંકોચન કરતાં તેની ઘનતા પહેલા કરતાં \(32\) ગણી થાય છે.જો અંતિમ દબાણ \(128\,atm\) હોય તો વાયુ માટે \(\gamma \) નું મૂલ્ય કેટલું હશે?JEE Mains 2013 મધ્યમ
- બે ગ્રહો, \(A\) અને \(B\) અનુક્રમે \(R_A\) અને \(R_B\) ત્રિજ્યાવાળી વર્તુળાકાર કક્ષાઓમાં એક સામાન્ય તારાની આસપાસ ભ્રમણ કરી રહ્યા છે, જ્યાં \(R_B=2 R_A\) છે. ગ્રહ \(B\) નું દળ ગ્રહ \(A\) ના દળ કરતાં \(4 \sqrt{2}\) ગણું છે. ગ્રહ \(B\) ના કોણીય વેગમાન \(\left(L_B\right)\) અને ગ્રહ \(A\left(L_A\right)\) ના કોણીય વેગમાન \(\left(L_A\right)\) નો ગુણોત્તર \(\left(\frac{L_B}{L_A}\right)\) કઈ પૂર્ણાંક સંખ્યાની સૌથી નજીક છે ________.JEE Mains 2025 મધ્યમ
- હાઈડ્રોજન પરમાણુ માટે, આકૃત્તિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર સંક્રાંતિ \(1\) અને \(2\) ને આનુષાંગિક તરંગલંબાઈઓ \(\lambda_1\) અને \(\lambda_2\) છ. \(\lambda_1: \lambda_2\) ગુણોત્તર \(\frac{x}{32}\) છે. \(x\) નું મૂલ્ય \(...............\) થશે.
JEE Mains 2023 મધ્યમ