JEE Mains · Physics · STD 12 - गतिमान आवेश और चुंबकत्व
- JEE Mains 2026
- मध्यम
- संख्यात्मक
\(1\,\mu\)C आवेश \(\vec{v} = \left(\hat{i} - 2\hat{j} + 3\hat{k}\right)\) m/s के वेग से चुंबकीय क्षेत्र \(\vec{B} = \left(2\hat{i} + 3\hat{j} - 5\hat{k}\right)\) T में गतिमान है। इस पर लगने वाले बल का परिमाण \(\sqrt{\alpha} \times 10^{-6}\) N है। \(\alpha\) का मान _______ है।
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उत्तर और हल
सही उत्तर
(D) 171
चरण-दर-चरण हल
विस्तृत व्याख्या
गतिमान आवेश पर लगने वाला चुंबकीय बल \(\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})\) द्वारा दिया जाता है।
दिया है:
\(q = 1 \, \mu\text{C} = 10^{-6} \text{ C}\)
\(\vec{v} = \hat{i} - 2\hat{j} + 3\hat{k}\)
\(\vec{B} = 2\hat{i} + 3\hat{j} - 5\hat{k}\)
सदिश गुणनफल \(\vec{v} \times \vec{B}\) की गणना करने पर:
\(\vec{v} \times \vec{B} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & -2 & 3 \\ 2 & 3 & -5 \end{vmatrix}\)
\(\vec{v} \times \vec{B} = \hat{i}(10 - 9) - \hat{j}(-5 - 6) + \hat{k}(3 + 4)\)
\(\vec{v} \times \vec{B} = \hat{i} + 11\hat{j} + 7\hat{k}\)
\(\vec{v} \times \vec{B}\) का परिमाण है:
\(|\vec{v} \times \vec{B}| = \sqrt{1^2 + 11^2 + 7^2} = \sqrt{1 + 121 + 49} = \sqrt{171}\)
बल का परिमाण है:
\(|\vec{F}| = q |\vec{v} \times \vec{B}| = 10^{-6} \times \sqrt{171} = \sqrt{171} \times 10^{-6} \text{ N}\)
इसकी तुलना दिए गए व्यंजक \(\sqrt{\alpha} \times 10^{-6} \text{ N}\) से करने पर, हमें प्राप्त होता है:
\(\alpha = 171\)
उत्तर: \(171\)
दिया है:
\(q = 1 \, \mu\text{C} = 10^{-6} \text{ C}\)
\(\vec{v} = \hat{i} - 2\hat{j} + 3\hat{k}\)
\(\vec{B} = 2\hat{i} + 3\hat{j} - 5\hat{k}\)
सदिश गुणनफल \(\vec{v} \times \vec{B}\) की गणना करने पर:
\(\vec{v} \times \vec{B} = \begin{vmatrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ 1 & -2 & 3 \\ 2 & 3 & -5 \end{vmatrix}\)
\(\vec{v} \times \vec{B} = \hat{i}(10 - 9) - \hat{j}(-5 - 6) + \hat{k}(3 + 4)\)
\(\vec{v} \times \vec{B} = \hat{i} + 11\hat{j} + 7\hat{k}\)
\(\vec{v} \times \vec{B}\) का परिमाण है:
\(|\vec{v} \times \vec{B}| = \sqrt{1^2 + 11^2 + 7^2} = \sqrt{1 + 121 + 49} = \sqrt{171}\)
बल का परिमाण है:
\(|\vec{F}| = q |\vec{v} \times \vec{B}| = 10^{-6} \times \sqrt{171} = \sqrt{171} \times 10^{-6} \text{ N}\)
इसकी तुलना दिए गए व्यंजक \(\sqrt{\alpha} \times 10^{-6} \text{ N}\) से करने पर, हमें प्राप्त होता है:
\(\alpha = 171\)
उत्तर: \(171\)
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