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JEE Mains · Physics · STD 12 - स्थिरवैद्युत विभव तथा धारिता
  • JEE Mains 2021
  • कठिन
  • MCQ

आरेख में दर्शाए अनुसार दो समान्तर चालक पट्टिकाओं द्वारा उत्पन्न विधुत क्षेत्र में आवेश \('+ q',\) द्रव्यमान \('m'\) और लम्बाई \('l'\) का कोई सरल लोलक निलम्बित है। साम्य की स्थिति में इस लोलक के विक्षेपण का मान होगा।

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सत्यापित हल

उत्तर और हल

सही उत्तर

(D) \(\tan ^{-1}\left[\frac{{q}}{{mg}} \times \frac{{C}_{2}\left({V}_{1}+{V}_{2}\right)}{\left({C}_{1}+{C}_{2}\right)({d}-{t})}\right]\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

Let \(E\) be electric field in air

\(T \sin \theta=q E\)

\(T \cos \theta=m g\)

\(\tan \theta=\frac{q {E}}{m g}\)

\({Q}=\left[\frac{{C}_{1} {C}_{2}}{{C}_{1}+{C}_{2}}\right]\left[{V}_{1}+{V}_{2}\right]\)

\({E}=\frac{{Q}}{{A} \in_{0}}=\left[\frac{{C}_{1} {C}_{2}}{{C}_{1}+{C}_{2}}\right] \frac{\left[{V}_{1}+{V}_{2}\right]}{{A} \in_{0}}\)

\({C}_{1}=\frac{\epsilon_{0} {A}}{{d}-{t}} \Rightarrow {E}=\frac{{C}_{2}\left[{V}_{1}+{V}_{2}\right]}{\left({C}_{1}+{C}_{2}\right)({d}-{t})}\)

Now \(\theta=\tan ^{-1}\left[\frac{{q} \cdot {E}}{{mg}}\right]\)

\(\theta=\tan ^{-1}\left[\frac{{q}}{{mg}} \times \frac{{C}_{2}\left({V}_{1}+{V}_{2}\right)}{\left({C}_{1}+{C}_{2}\right)({d}-{t})}\right]\)

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