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JEE Mains · Physics · STD 12 - वैद्युतचुंबकीय तरंगें
  • JEE Mains 2020
  • कठिन
  • MCQ

निर्वात में दो समतल विधुत-चुम्बकीय तरंगो के विधुत क्षेत्र \(\overrightarrow{\mathrm{E}}_{1}=\mathrm{E}_{0} \hat{\mathrm{j}} \cos (\omega \mathrm{t}-\mathrm{kx})\) तथा \(\overrightarrow{\mathrm{E}}_{2}=\mathrm{E}_{0} \hat{\mathrm{k}} \cos (\omega \mathrm{t}-\mathrm{ky})\) हैं। समय \(t =0\) पर \(q\) आवेश का एक कण \(\overrightarrow{ v }=0.8 cj ( c\) निर्वात में प्रकाश की गति है) वेग से मूलबिन्दु पर चल रहा है। कण पर लगने वाला तात्क्षणिक बल है ।

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सही उत्तर

(C) \(\mathrm{E}_{0} \mathrm{q}(0.8 \hat{\mathrm{i}}+\hat{\mathrm{j}}+0.2 \hat{\mathrm{k}})\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

\(\overrightarrow{\mathrm{E}}_{1}=\mathrm{E}_{0} \mathrm{j} \cos (\omega \mathrm{t}-\mathrm{kx})\)

Its corresponding magnetic field will be

\(\overrightarrow{\mathrm{B}}_{1}=\frac{\mathrm{E}_{0}}{\mathrm{c}} \hat{\mathrm{k}} \cos (\omega \mathrm{t}-\mathrm{kx})\)

\(\overrightarrow{\mathrm{E}}_{2}=\mathrm{E}_{0} \hat{\mathrm{k}} \cos (\omega \mathrm{t}-\mathrm{ky})\)

\(\overrightarrow{\mathrm{B}}_{2}=\frac{\mathrm{E}_{0}}{\mathrm{c}} \hat{\mathrm{i}} \cos (\omega \mathrm{t}-\mathrm{ky})\)

Net force on charge particle

\(=\mathrm{q} \overrightarrow{\mathrm{E}}_{1}+\mathrm{q} \overrightarrow{\mathrm{E}}_{2}+\mathrm{q} \overrightarrow{\mathrm{v}} \times \mathrm{B}_{1}+\mathrm{q} \overrightarrow{\mathrm{v}} \times \overrightarrow{\mathrm{B}}_{2}\)

\(=\mathrm{q} \mathrm{E}_{0} \hat{\mathrm{j}}+\mathrm{q} \mathrm{E}_{0} \hat{\mathrm{k}}+\mathrm{q}(0.8 \mathrm{c} \hat{\mathrm{j}}) \times\left(\frac{\mathrm{E}_{0}}{\mathrm{c}} \hat{\mathrm{k}}\right)+\mathrm{q}(0.8 \mathrm{c} \hat{\mathrm{j}}) \times\left(\frac{\mathrm{E}_{0}}{\mathrm{c}} \hat{\mathrm{i}}\right)\)

\(=\mathrm{q} \mathrm{E}_{0} \hat{\mathrm{j}}+\mathrm{q} \mathrm{E}_{0} \hat{\mathrm{k}}+0.8 \mathrm{q} \mathrm{E}_{0} \hat{\mathrm{i}}-0.8 \mathrm{q} \mathrm{E}_{0} \hat{\mathrm{k}}\)

\(\overrightarrow{\mathrm{F}}=\mathrm{q} \mathrm{E}_{0}[0.8 \hat{\mathrm{i}}+1 \hat{\mathrm{j}}+0.2 \hat{\mathrm{k}}]\)

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