সৃজনশীলঃ ‘চিত্রে 6.7 ×…’ সিলেট বোর্ড ২০১৭ – তড়িৎ প্রবাহের চুম্বকক্রিয়া, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

পদার্থের পরমাণুতে ইলেকট্রনের কক্ষীয় ও স্পিন গতি থেকে চৌম্বক মোমেন্ট উদ্ভূত হয়। এক জোড়া ইলেকট্রনের মধ্যে একটির মোমেন্ট অপরটির সমান ও বিপরীত হলে উক্ত জোড়ার নিট মোমেন্ট শূন্য হয়। ডায়াচৌম্বক পদার্থ দ্বারা তৈরি বস্তু এ ধরনের বহুসংখ্যক জোড়ার সমষ্টি। ফলে এসব বস্তুতে কোনো দ্বিপোল থাকে না এবং কোনো নিট মোমেন্ট থাকে না।

এখানে, কণাটির চার্জ, $q=3.2\times {10}^{-19}C$
বেগ, $v=2.5\times {10}^{8}m{s}^{-1}$
চৌম্বক ক্ষেত্র প্রাবল্য, $B=1.6T$; ক্রিয়াশীল বল, $F=$ ?

আমরা জানি, $F=\mathrm{qv}B\sin \theta$
$=3.2\times {10}^{-19}C\times 2.5\times {10}^{8}m{s}^{-1}\times 1.6T\times \sin {90}^{\circ }$
$=1.28\times {10}^{-10}$
নির্ণেয় বল $1.28\times {10}^{-10}N$

প্রথম ক্ষেত্রে : চৌম্বক ক্ষেত্রের মান, B=1.6 T
চার্জ, $q_1=3.2\times {10}^{-19}C$; বেগ, $v=2.5\times {10}^8{\mathrm{ms}}^{-1}$
ভর, $m_1=6.7\times {10}^{-27}\mathrm{kg}$
ক্রিয়াশীল বল, $F_1=12.8\times {10}^{-11}N$ (গ হতে)
আমরা জানি, $F_1=\frac{m_1{v}^2}{r_1}$
বা, $r_1=\frac{m_1{v}^2}{F_1}=\frac{6.7\times {10}^{-27}\times {(2.5\times {10}^8)}^2}{12.8\times {10}^{-11}}m=3.27m$
দ্বিতীয় ক্ষেত্র : ভর, $m_2=9.1\times {10}^{-31}\mathrm{kg}$
বেগ, $v=2.5\times {10}^8{\mathrm{ms}}^{-1}$
বল, $F_2=q_2\mathrm{vB}$
আমরা জানি, $q_{2}vB=\frac{m_2{v}^2}{r_2}$
বা, $r_2=\frac{m_{2}v}{q_{2}B}=\frac{9.1\times {10}^{-31}\mathrm{kg}\times 2.5\times {10}^8{\mathrm{ms}}^{-1}}{1.6\times {10}^{-19}\times 1.6T}$
$=8.886\times {10}^{-4}m$

এ খানে, $r_1\#r_2$
$\therefore$ গতিপথের ব্যাসার্ধ সমান হবে না।