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JEE Mains · Physics · STD 12 - वैद्युत आवेश तथा क्षेत्र
  • JEE Mains 2026
  • आसान
  • MCQ

दो बिंदु आवेश \(2 q\) और \(q\) घन के शीर्ष \(A\) और फलक CDEF के केंद्र पर रखे गए हैं, जैसा कि चित्र में दर्शाया गया है। घन से गुजरने वाला विद्युत फ्लक्स है :
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सत्यापित हल

उत्तर और हल

सही उत्तर

(D) \(\frac{3 q}{4 \varepsilon_0}\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

स्पष्टीकरण:
घन से गुजरने वाले कुल वैद्युत फ्लक्स को ज्ञात करने के लिए, हम गॉस के नियम (Gauss's Law) और अध्यारोपण के सिद्धांत (Principle of Superposition) का उपयोग करेंगे। हम प्रत्येक आवेश के कारण उत्पन्न फ्लक्स की अलग-अलग गणना करेंगे और फिर उन्हें जोड़ देंगे।

1. शीर्ष A पर स्थित \( 2q \) आवेश का योगदान:
घन के किसी भी कोने (शीर्ष) पर रखा गया आवेश 8 समान आसन्न घनों द्वारा समान रूप से साझा किया जाता है। इसलिए, इस आवेश का केवल \( \frac{1}{8} \) भाग ही हमारे घन के "अंदर" प्रभावी होता है।
शीर्ष के आवेश के कारण फ्लक्स, \( \phi_1 = \frac{1}{8} \left( \frac{2q}{\epsilon_0} \right) = \frac{q}{4\epsilon_0} \)

2. फलक CDEF के केंद्र पर स्थित \( q \) आवेश का योगदान:
फलक के केंद्र पर रखा गया आवेश ठीक 2 आसन्न घनों के बीच समान रूप से साझा किया जाता है। इसलिए, इस आवेश का केवल \( \frac{1}{2} \) भाग ही हमारे घन के "अंदर" प्रभावी होता है।
फलक के केंद्र वाले आवेश के कारण फ्लक्स, \( \phi_2 = \frac{1}{2} \left( \frac{q}{\epsilon_0} \right) = \frac{q}{2\epsilon_0} \)

3. घन से गुजरने वाला कुल वैद्युत फ्लक्स (\( \phi \)):
\( \phi = \phi_1 + \phi_2 \)
\( \phi = \frac{q}{4\epsilon_0} + \frac{q}{2\epsilon_0} \)
\( \phi = \frac{q + 2q}{4\epsilon_0} = \frac{3q}{4\epsilon_0} \)

इसलिए, विकल्प D सही उत्तर है।
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