JEE Mains · Physics · STD 12 - वैद्युतचुंबकीय तरंगें
- JEE Mains 2026
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- MCQ
एक विद्युतचुंबकीय तरंग जो \(x\)-दिशा में गमन कर रही है, को क्षेत्र समीकरण \(E_y = 300\sin\omega\left(t - \dfrac{x}{c}\right)\) द्वारा वर्णित किया गया है। यदि इलेक्ट्रॉन केवल \(y\)-दिशा में \(1.5 \times 10^6\) m/s की चाल से गति करने के लिए प्रतिबंधित है, तो इलेक्ट्रॉन पर लगने वाले अधिकतम विद्युत और चुंबकीय बलों का अनुपात _______ है।
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उत्तर और हल
सही उत्तर
(A) \(200\)
चरण-दर-चरण हल
विस्तृत व्याख्या
इलेक्ट्रॉन पर लगने वाला अधिकतम विद्युत बल \(F_e = eE_0\) है।
इलेक्ट्रॉन पर लगने वाला अधिकतम चुंबकीय बल \(F_m = evB_0\) है, जहाँ \(v\) इलेक्ट्रॉन की चाल है और \(B_0\) अधिकतम चुंबकीय क्षेत्र है।
अधिकतम विद्युत बल का अधिकतम चुंबकीय बल से अनुपात \(\dfrac{F_e}{F_m} = \dfrac{eE_0}{evB_0} = \dfrac{E_0}{vB_0}\) द्वारा दिया जाता है।
एक विद्युतचुंबकीय तरंग के लिए, विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के आयामों का अनुपात \(\dfrac{E_0}{B_0} = c\) होता है, जहाँ \(c\) निर्वात में प्रकाश की चाल है।
इसे बलों के अनुपात में प्रतिस्थापित करने पर \(\dfrac{F_e}{F_m} = \dfrac{c}{v}\) प्राप्त होता है।
दिया है \(c = 3 \times 10^8\) m/s और \(v = 1.5 \times 10^6\) m/s, हमें प्राप्त होता है \(\dfrac{F_e}{F_m} = \dfrac{3 \times 10^8}{1.5 \times 10^6} = 200\)।
उत्तर: \(200\)
इलेक्ट्रॉन पर लगने वाला अधिकतम चुंबकीय बल \(F_m = evB_0\) है, जहाँ \(v\) इलेक्ट्रॉन की चाल है और \(B_0\) अधिकतम चुंबकीय क्षेत्र है।
अधिकतम विद्युत बल का अधिकतम चुंबकीय बल से अनुपात \(\dfrac{F_e}{F_m} = \dfrac{eE_0}{evB_0} = \dfrac{E_0}{vB_0}\) द्वारा दिया जाता है।
एक विद्युतचुंबकीय तरंग के लिए, विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के आयामों का अनुपात \(\dfrac{E_0}{B_0} = c\) होता है, जहाँ \(c\) निर्वात में प्रकाश की चाल है।
इसे बलों के अनुपात में प्रतिस्थापित करने पर \(\dfrac{F_e}{F_m} = \dfrac{c}{v}\) प्राप्त होता है।
दिया है \(c = 3 \times 10^8\) m/s और \(v = 1.5 \times 10^6\) m/s, हमें प्राप्त होता है \(\dfrac{F_e}{F_m} = \dfrac{3 \times 10^8}{1.5 \times 10^6} = 200\)।
उत्तर: \(200\)
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