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JEE Mains · Physics · STD 12 - वैद्युत आवेश तथा क्षेत्र
  • JEE Mains 2020
  • कठिन
  • MCQ

एक \(R\) त्रिज्या के गोले में समान घनत्व \(\rho\) का आवेश वितरित है। यदि इस गोले से \(\frac{ R }{2}\) त्रिज्या का एक गोला काटकर चित्रानुसार निकाल दिया जाय तो बचे हुए भाग के कारण बिन्दु ओं \(A\) तथा \(B\) पर विधुत क्षेत्र (क्रमशः \(\overrightarrow{ E }_{ A }\) तथा \(\overrightarrow{ E }_{ B }\) ) के मान का अनुपात \(\frac{\left|\overrightarrow{ E }_{ A }\right|}{\left|\overrightarrow{ E }_{ B }\right|}\) होगा।

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सही उत्तर

(D) \(\frac{18}{34}\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

Fill the empty space with \(+\rho\) and \(-\rho\) charge density.

\(\left|\mathrm{E}_{\mathrm{A}}\right|=0+\frac{\operatorname{k\rho} \cdot \frac{4}{3} \pi\left(\frac{\mathrm{R}}{2}\right)^{3}}{\left(\frac{\mathrm{R}}{2}\right)^{2}}=\operatorname{k\rho} \frac{4}{3} \pi\left(\frac{\mathrm{R}}{2}\right)\)

\(\left|\mathrm{E}_{\mathrm{B}}\right|=\frac{\mathrm{k} \rho \cdot \frac{4}{3} \pi \mathrm{R}^{3}}{\mathrm{R}^{2}}-\frac{\mathrm{k} \rho \cdot \frac{4}{3} \pi\left(\frac{\mathrm{R}}{2}\right)^{3}}{\left(\frac{3 \mathrm{R}}{2}\right)^{2}}\)

\(=\operatorname{k\rho} \frac{4}{3} \pi \mathrm{R}-\mathrm{k} \rho \frac{4}{3} \pi \frac{\mathrm{R}}{18}=\mathrm{k} \rho \cdot \frac{4}{3} \pi\left(\frac{17 \mathrm{R}}{18}\right)\)

\(\frac{E_{A}}{E_{B}}=\frac{9}{17}=\frac{18}{34}\)

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