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JEE Mains · Physics · STD 12 - वैद्युत आवेश तथा क्षेत्र
  • JEE Mains 2017
  • कठिन
  • संख्यात्मक

अक्ष से \(\theta\) कोण बनाता है। विध्युत क्षेत्र \(\bar{E}_{1}=E \hat{i}\) में रखने पर यह बल आघूर्ण \(\vec{T}_{1}=\tau \hat{k}\) का अनुभव करता है। विध्युत क्षेत्र \(\vec{E}_{2}=\sqrt{3} E_{1} \hat{j}\) में रखने पर यह बल आघूर्ण \(\vec{T}_{2}=-\vec{T}_{1}\) का अनुभव करता है। कोण \(\theta\) का मान \(.....\,^{\circ}\) होगा:

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सही उत्तर

(C) \(60\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

\(\mathrm{T}=\mathrm{PE} \sin \theta\) Torque experienced by the dipole in an electric field,

\(\quad \vec{T}=\vec{P} \times \vec{E}\)

\(\vec{p}=p \cos \theta \hat{i}+p \sin \theta \hat{j}\)

\(\vec{E}_{1}=\overrightarrow{E i}\)

\(\vec{T}_{1}=\vec{p} \times \vec{E}_{1}=(p \cos \theta \hat{i}+p \sin \theta \hat{j}) \times E(\hat{i})\)

\(\tau \hat{k}=p E \sin \theta(-\hat{k}).........(i)\)

\(\vec{E}_{2}=\sqrt{3} E_{1} \hat{j}\)

\(\left.\vec{T}_{2}=p \cos \theta \hat{i}+p \sin \theta \hat{j}\right) \times \sqrt{3} E_{1} \hat{j}\)

\(\tau \hat{k}=\sqrt{3} p E_{1} \cos \theta \hat{k}.........(ii)\)

From eqns. ( \(i\) ) and \((ii )\)

\(p E \sin \theta=\sqrt{3} p E \cos \theta\)

\(\tan \theta=\sqrt{3} \quad \therefore \quad \theta=60^{\circ}\)

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