ExamBro
ExamBro
enEnglishguગુજરાતી
JEE Mains · Physics · STD 12 - વિધુતભારો અને ક્ષેત્રો
  • JEE Mains 2018
  • અઘરું
  • MCQ

\(R\) ત્રિજ્યા ધરાવતા ઘન ગોળની વિજભાર ઘનતા \(0 \leq r \leq R\) માટે \(\rho  = {\rho _0}\left( {1 - \frac{r}{R}} \right)\) મુજબ આપવામાં આવે છે. તો બોલની બહાર વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું હશે?

જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
ચકાસાયેલ ઉકેલ

જવાબ અને ઉકેલ

સાચો જવાબ

(D) \(\frac{{{\rho _0}{R^3}}}{{{12\varepsilon _0}{r^2}}}\)

પગલાવાર ઉકેલ

વિગતવાર સમજૂતી

\(\text { Charge density, } \rho=\rho_{0}\left(1-\frac{r}{R}\right)\)

\(d q=\rho d v\)

\(q_{i n}=\int d q=\rho d v\)

\(=\rho_{0}\left(1-\frac{r}{R}\right) 4 \pi r^{2} d r \quad\left(\because d v=4 \pi \mathrm{r}^{2} \mathrm{dr}\right)\)

\(=4 \pi p_{0} \int_{0}^{R}\left(1-\frac{r}{R}\right) r^{2} d r\)

\(=4 \pi \rho_{0} \int_{0}^{R} r^{2} d r-\frac{r^{2}}{R} d r\)

\(=4 \pi \rho_{0}\left[\left[\frac{r^{3}}{3}\right]_{0}^{R}-\left[\frac{r^{4}}{4 R}\right]_{0}^{R}\right]\)

\({=4 \pi \rho_{0}\left[\frac{R^{3}}{3}-\frac{R^{4}}{4 R}\right]}\)

\({=4 \pi \rho_{0}\left[\frac{R^{3}}{3}-\frac{R^{3}}{4}\right]=4 \pi \rho_{0}\left[\frac{R^{3}}{12}\right]}\)

\({q=\frac{\pi \rho_{0} R^{3}}{3}}\)

\(E .4 \pi r^{2}=\left(\frac{\pi \rho_{0} R^{3}}{3 \epsilon_{0}}\right)\)

Electric field outside the ball, \(E=\frac{\rho_{0} R^{3}}{12 \epsilon_{0} r^{2}}\)

એ જ વિષય
એપમાં વધુ પ્રશ્નો જુઓ