সৃজনশীলঃ ‘চিত্রে ভূমির উল্লম্ব…’ ঢাকা বোর্ড ২০১৯ – স্থির তড়িৎ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

কোনো বস্তুর আধান 2×10^-19c হতে পারেনা কারন আধান কখনো ভগ্নাংশ আকারে থাকতে পারেনা। আধান কে অবশ্যই পুর্ন সংখ্যা আকারে থাকতে হবে। আর ১ আধানের চার্জ 1.67×10-19c। অর্থাৎ কোন বস্তুতে চার্জ এর গুনিতক আকারে থাকবে। তাই কোনো বস্ততুর আধান 2×10^-19c হতে পারেনা।

এখানে,

q_B = 3 × 10⁹ C

q_c = 3 × 10⁹ C

এখন,

q_B কতৃক A বিন্দুতে বিভব

$\begin{array}{cc}{V}_1& =\frac{1}{4\pi \epsilon 0}\times \frac{q_B}{\mathrm{AB}}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{3\times {10}^9}{2}V\\ & =13.5V\end{array}$

qc = কতৃক A বিন্দুতে বিভব,

$\begin{array}{cc}{q}_c& =\frac{1}{4\pi \epsilon 0}\times \frac{q_C}{\mathrm{AC}}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{3\times {10}^9}{2}V\\ & =13.5V\end{array}$

∴ মোট বিভব, V = V₁ + V₂

  = 13.5 + 13.5

= 27 V

A বিন্দুতে 2 kg ভরের বস্তুর ওজন w=mg

= (2 × 9.8) N

= 19.6 N

যেহেতু ওজন নিচের দিকে ক্রিয়া করে তাই বস্তুর ওপর +q চার্জ স্থাপন করতে হবে।

$\begin{array}{cc}{F}_1& =\frac{1}{4\pi \epsilon 0}\times \frac{q_{B}q}{{\mathrm{AB}}^2}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{3\times {10}^{-9q}}{(2{)}^2}\end{array}$

  = 675q, BA বরাবর ক্রিয়াশীল।

একই ভাবে। qc কর্তৃক +q চার্জের উপর প্রযুক্ত বল

$\begin{array}{cc}F2& =\frac{1}{4\pi \epsilon 0}\times \frac{q_{C}q}{{\mathrm{AC}}^2}\\ & =9\times {10}^9\times \frac{3\times {10}^{-9}q}{(2{)}^2}\end{array}$

= 6.75q CA বরাবর ক্রিয়াশীল

এখন, F1 3 F2 এর লাব্ধ

$\begin{array}{cc}& F=\sqrt{(6.75q{)}^2+(6.75q{)}^{2}2\times 6.75q\times 6.75q\times .5}\\ & =6.75\sqrt{3}q\end{array}$

লব্ধি F1 বলের সাথে q কোণ উৎপন্ন করলে,

$\begin{array}{cc}& \tan q=\frac{F_2\sin {60}^{\circ }}{F_1+F_2\cos {60}^{\circ }}\\ & q={\tan }^{-1}\frac{6.75q\times \frac{\sqrt{3}}{2}}{6.75q+6.75q\times \frac{1}{2}}\\ & ={30}^{\circ }\end{array}$

A বিন্দুতে চার্জিত বস্তুটি স্থির থাকলে F = W হবে।

$\begin{array}{cc}\text{ P }6.75q\sqrt{3}& =19.6\\ q& =\frac{19.6}{6.75\sqrt{3}}\\ & =1.676c\end{array}$