Class 12 Semester 3 Physics Chapter 01 MCQ Question Answer
উচ্চমাধ্যমিক দ্বাদশ শ্রেণীর সেমিস্টার ৩ এর পদার্থবিদ্যার প্রথম অধ্যায় স্থির তড়িৎ থেকে বহুবিকল্পধর্মী প্রশ্ন (MCQ) অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ অনুশীলন। এই অধ্যায়ের MCQ গুলো অনুশীলন করলে শিক্ষার্থীরা চার্জ, কুলম্বের সূত্র, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ও বিভব সম্পর্কে পরিষ্কার ধারণা পাবে। এখানে আমরা গুরুত্বপূর্ণ MCQ প্রশ্ন ও উত্তর একত্রিত করেছি যাতে পরীক্ষার প্রস্তুতি আরও শক্তিশালী হয়।
বহুবিকল্পধর্মী প্রশ্ন (MCQ)
MCQ Mode
1. অসীম থেকে একটি ধনাত্মক একক চার্জকে কোনো বিন্দুতে আনার জন্য যে কাজ করতে হয়, তাকে কী বলে?
তড়িৎ বিভব
তড়িৎ প্রবাহ ঘনত্ব
তড়িৎ দ্বিধ্রুব বল
চার্জের গতিশক্তি
ক. তড়িৎ বিভব
ব্যাখ্যা: তড়িৎ বিভব হলো অসীম থেকে কোনো বিন্দুতে একটি ধনাত্মক একক চার্জ আনার জন্য যে পরিমাণ কাজ করতে হয়। চার্জের মোট শক্তি বলতে গতিশক্তি ও বিভব শক্তির যোগফল বোঝায়, যা বিভব শক্তির সমান নয় যদি চার্জটি চলমান থাকে।
ব্যাখ্যা: তড়িৎ বিভব হলো অসীম থেকে কোনো বিন্দুতে একটি ধনাত্মক একক চার্জ আনার জন্য যে পরিমাণ কাজ করতে হয়। চার্জের মোট শক্তি বলতে গতিশক্তি ও বিভব শক্তির যোগফল বোঝায়, যা বিভব শক্তির সমান নয় যদি চার্জটি চলমান থাকে।
2. যদি V_A এবং V_B বিন্দু A ও B–এর বিভব হয়, তবে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র E এবং দুটি বিন্দুর মধ্যকার বিভব পার্থক্যের সঠিক সম্পর্ক কী হবে? (দুটি বিন্দুর দূরত্ব = d)
V_A - V_B = Ed
V_B - V_A = Ed
V_A - V_B = \tfrac{E}{d}
V_A - V_B = \tfrac{d}{E}
ক. V_A - V_B = Ed ব্যাখ্যা: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সবসময় উচ্চ বিভব থেকে নিম্ন বিভবের দিকে নির্দেশিত হয়। প্রদত্ত চিত্র অনুযায়ী V_A > V_B। সুতরাং, একটি ধনাত্মক চার্জকে B থেকে A–তে আনতে হলে যে কাজ করতে হবে = Ed, যা দুটি বিন্দুর বিভব পার্থক্যের সমান। তাই, V_A - V_B = Ed।
3. তড়িৎ বিভবের মাত্রা (dimension) কত?
M L T^{-2}
M L T^{-3} I
M L T^{-3} I^{-1}
M L^2 T^{-3} I^{-1}
ঘ. M L^2 T^{-3} I^{-1}
ব্যাখ্যা: তড়িৎ বিভব = একক চার্জ প্রতি সম্পাদিত কাজ।
তাহলে,
\text{Dimension of Potential} = \frac{\text{Dimension of Work}}{\text{Dimension of Charge}} = \frac{M L^2 T^{-2}}{I T} = M L^2 T^{-3} I^{-1}
ব্যাখ্যা: তড়িৎ বিভব = একক চার্জ প্রতি সম্পাদিত কাজ।
তাহলে,
\text{Dimension of Potential} = \frac{\text{Dimension of Work}}{\text{Dimension of Charge}} = \frac{M L^2 T^{-2}}{I T} = M L^2 T^{-3} I^{-1}
মনে রাখতে হবে যে, তড়িৎ বিভব শক্তির dimension যান্ত্রিক বিভব শক্তির dimension–এর মতো নয়।
যান্ত্রিক বিভব শক্তি হলো একক ভরের জন্য কাজ, আর তড়িৎ বিভব হলো একক চার্জের জন্য কাজ।
4. তড়িৎ বিভব দূরত্বের সাথে পরিবর্তিত হয়, যেখানে V(x) = ax - bx^3; এখানে a এবং b ধ্রুবক। কোন অবস্থায় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য হবে?
x = \tfrac{a}{b}
x = \tfrac{a}{3b}
x = \sqrt{\tfrac{a}{b}}
x = \pm \sqrt{\tfrac{a}{3b}}
ঘ. x = \pm \sqrt{\tfrac{a}{3b}}
ব্যাখ্যা: আমরা জানি,
E = - \tfrac{dV}{dx} V(x) = ax - bx^3 \Rightarrow E = - (a - 3bx^2)
ব্যাখ্যা: আমরা জানি,
E = - \tfrac{dV}{dx} V(x) = ax - bx^3 \Rightarrow E = - (a - 3bx^2)
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য হওয়ার শর্ত,
E = 0 \Rightarrow (a - 3bx^2) = 0
\Rightarrow x^2 = \tfrac{a}{3b} \Rightarrow x = \pm \sqrt{\tfrac{a}{3b}}।
5. 1 ইলেকট্রন ভোল্ট (eV) = ______ J
1.6 \times 10^{-19}
4.8 \times 10^{-19}
1.6 \times 10^{-10}
10
ক. 1.6 \times 10^{-19} J
ব্যাখ্যা: 1 ইলেকট্রন ভোল্ট হলো কাজের সেই পরিমাণ, যা সম্পাদিত হয় যদি একটি ইলেকট্রনকে 1V বিভব পার্থক্যের মাধ্যমে সরানো হয়।
তাহলে, 1 \ eV = 1V \times \text{charge of electron} = 1 \times 1.602 \times 10^{-19} = 1.6 \times 10^{-19} \ J
ব্যাখ্যা: 1 ইলেকট্রন ভোল্ট হলো কাজের সেই পরিমাণ, যা সম্পাদিত হয় যদি একটি ইলেকট্রনকে 1V বিভব পার্থক্যের মাধ্যমে সরানো হয়।
তাহলে, 1 \ eV = 1V \times \text{charge of electron} = 1 \times 1.602 \times 10^{-19} = 1.6 \times 10^{-19} \ J
এটি একটি খুব ছোট পরিমাণ শক্তি, তাই ব্যবহারিক ক্ষেত্রে কিলো–ইলেকট্রন ভোল্ট (keV), মেগা–ইলেকট্রন ভোল্ট (MeV) ইত্যাদি ব্যবহার করা হয়।
6. 1 V/m = ______
1 \ N/C
3 \times 10^{10} \ N/C
10^7 \ N/C
10^{10} \ N/C
ক. 1 \ N/C
ব্যাখ্যা: সংজ্ঞা থেকে আমরা জানি,
E = -\tfrac{dV}{dx}।
ব্যাখ্যা: সংজ্ঞা থেকে আমরা জানি,
E = -\tfrac{dV}{dx}।
অতএব, V/m হলো বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের একক।
এর মানে হলো, যদি একক ধনাত্মক চার্জকে 1 মিটার সরানো হয়, তবে কাজের পরিমাণ হবে 1 \ N।
তাহলে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের একক হবে 1 \ N/C।
7. দুটি বিন্দুর মধ্যে তড়িৎ বিভব পার্থক্য একটি path function। উক্তিটি ______।
True
False
Both True and False
Neither True nor False
খ. False
ব্যাখ্যা: তড়িৎ বিভব কেবলমাত্র বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের তীব্রতা এবং চার্জের মানের ওপর নির্ভর করে।
এটি চার্জ কোন পথ দিয়ে যাচ্ছে তার ওপর নির্ভর করে না।
অতএব, যদি একটি চার্জকে একটি বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে সরানো হয় — সেটা সরলরেখা দিয়ে হোক বা বাঁকা পথে হোক — উভয় ক্ষেত্রেই সম্পাদিত কাজ একই হবে।
অর্থাৎ, দুটি বিন্দুর মধ্যে বিভব পার্থক্য সর্বদা একই।
ব্যাখ্যা: তড়িৎ বিভব কেবলমাত্র বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের তীব্রতা এবং চার্জের মানের ওপর নির্ভর করে।
এটি চার্জ কোন পথ দিয়ে যাচ্ছে তার ওপর নির্ভর করে না।
অতএব, যদি একটি চার্জকে একটি বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে সরানো হয় — সেটা সরলরেখা দিয়ে হোক বা বাঁকা পথে হোক — উভয় ক্ষেত্রেই সম্পাদিত কাজ একই হবে।
অর্থাৎ, দুটি বিন্দুর মধ্যে বিভব পার্থক্য সর্বদা একই।
8. একটি পরীক্ষার মাধ্যমে বিজ্ঞানী দেখতে পেলেন যে দুটি বিন্দু A এবং B–এর মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য। তিনি দুটি বিন্দুর বিভব সম্পর্কে কী সিদ্ধান্তে আসতে পারবেন?
V_A = 0, \ V_B = 0
V_A > V_B
V_A + V_B
V_A = V_B
ঘ. V_A = V_B
ব্যাখ্যা: আমরা জানি,
V_{AB} = V_A - V_B = -\int_A^B E \, dx।
ব্যাখ্যা: আমরা জানি,
V_{AB} = V_A - V_B = -\int_A^B E \, dx।
কিন্তু এখানে E = 0, তাই ইন্টিগ্রালের মানও শূন্য হবে।
অতএব পাওয়া যায়, V_A = V_B।
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সবসময় উচ্চ বিভব থেকে নিম্ন বিভবের দিকে নির্দেশিত হয়।
কিন্তু যদি দুটি বিন্দুর বিভব সমান হয়, অর্থাৎ বিভব পার্থক্য না থাকে, তবে সেখানে কোনো বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রও থাকবে না।
9. পৃথিবীর (Earth) বিভব হলো _____
Zero
Highly positive
Highly negative
Varies from place to place
ক. Zero
ব্যাখ্যা: পৃথিবীকে অসীম ধনাত্মক ও ঋণাত্মক চার্জের ভাণ্ডার হিসেবে ধরা হয়। তাই পৃথিবীর বিভব সর্বদা শূন্য ধরা হয় এবং প্রতিটি বস্তুর বিভব পৃথিবীর তুলনায় নির্ণয় করা হয়। এ কারণেই কোনো চার্জযুক্ত বস্তুকে পৃথিবীর সাথে যুক্ত করলে তার বিভব মুহূর্তের মধ্যেই শূন্য হয়ে যায়।
ব্যাখ্যা: পৃথিবীকে অসীম ধনাত্মক ও ঋণাত্মক চার্জের ভাণ্ডার হিসেবে ধরা হয়। তাই পৃথিবীর বিভব সর্বদা শূন্য ধরা হয় এবং প্রতিটি বস্তুর বিভব পৃথিবীর তুলনায় নির্ণয় করা হয়। এ কারণেই কোনো চার্জযুক্ত বস্তুকে পৃথিবীর সাথে যুক্ত করলে তার বিভব মুহূর্তের মধ্যেই শূন্য হয়ে যায়।
10. যদি একটি চার্জযুক্ত বস্তুকে কোনো তড়িৎ ক্ষেত্রে কুলম্ব বলের বিপরীতে সরানো হয়, তবে ______
বস্তুর ওপর একটি বহিঃস্থ এজেন্ট দ্বারা কাজ সম্পাদিত হয়
কাজ সম্পাদিত হয় তড়িৎ ক্ষেত্র দ্বারা
তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা কমে যায়
সিস্টেমের মোট শক্তি কমে যায়
ক. বস্তুর ওপর একটি বহিঃস্থ এজেন্ট দ্বারা কাজ সম্পাদিত হয়
ব্যাখ্যা: কোনো বস্তুকে যদি একটি বলের বিপরীতে সরাতে হয়, তবে বস্তুর ওপর কাজ করতে হয়।
এই ক্ষেত্রে, চার্জযুক্ত বস্তুকে কুলম্ব বলের বিপরীতে সরাতে হলে একটি বহিঃস্থ বল প্রয়োগ করতে হয়।
অতএব, কাজটি করে বহিঃস্থ এজেন্ট, তড়িৎ ক্ষেত্র নয়।
ব্যাখ্যা: কোনো বস্তুকে যদি একটি বলের বিপরীতে সরাতে হয়, তবে বস্তুর ওপর কাজ করতে হয়।
এই ক্ষেত্রে, চার্জযুক্ত বস্তুকে কুলম্ব বলের বিপরীতে সরাতে হলে একটি বহিঃস্থ বল প্রয়োগ করতে হয়।
অতএব, কাজটি করে বহিঃস্থ এজেন্ট, তড়িৎ ক্ষেত্র নয়।
11. ইলেকট্রনের আধানের মান কত?
+1.6 × 10⁻¹⁹ C
-1.6 × 10⁻¹⁹ C
+9.1 × 10⁻³¹ C
-9.1 × 10⁻³¹ C
খ. -1.6 × 10⁻¹⁹ C
ব্যাখ্যা: ইলেকট্রনের মৌলিক আধান সর্বদা ঋণাত্মক এবং এর মান 1.6 \times 10^{-19} কুলম্ব। অপরদিকে, প্রোটনের আধান একই মানের হলেও ধনাত্মক।
ব্যাখ্যা: ইলেকট্রনের মৌলিক আধান সর্বদা ঋণাত্মক এবং এর মান 1.6 \times 10^{-19} কুলম্ব। অপরদিকে, প্রোটনের আধান একই মানের হলেও ধনাত্মক।
12. কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী দুটি বিন্দু চার্জের মধ্যে বল নির্ভর করে —
চার্জের মান এবং তাদের ভরের উপর
চার্জের মান এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের উপর
শুধু চার্জের প্রকারের উপর
শুধু চার্জের মধ্যবর্তী মাধ্যমের উপর
খ. চার্জের মান এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের উপর
ব্যাখ্যা: কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী, দুটি বিন্দু চার্জের মধ্যে বলের মান চার্জগুলোর গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক। অর্থাৎ, F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}।
ব্যাখ্যা: কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী, দুটি বিন্দু চার্জের মধ্যে বলের মান চার্জগুলোর গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক। অর্থাৎ, F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}।
15. তড়িৎ বিভব পার্থক্যের একক কী?
কুলম্ব (C)
ওহম (Ω)
ভোল্ট (V)
জুল (J)
গ. ভোল্ট (V)
ব্যাখ্যা: তড়িৎ বিভব পার্থক্যের একক হলো ভোল্ট। 1 ভোল্ট সংজ্ঞায়িত হয় যখন 1 কুলম্ব চার্জকে স্থানান্তর করতে 1 জুল কাজ সম্পাদিত হয়। অর্থাৎ, 1 \, V = 1 \, J / C।
ব্যাখ্যা: তড়িৎ বিভব পার্থক্যের একক হলো ভোল্ট। 1 ভোল্ট সংজ্ঞায়িত হয় যখন 1 কুলম্ব চার্জকে স্থানান্তর করতে 1 জুল কাজ সম্পাদিত হয়। অর্থাৎ, 1 \, V = 1 \, J / C।
13. কুলম্ব বলের মান কোনটির সাথে ব্যস্তানুপাতিক?
চার্জের মানের সাথে
চার্জের মধ্যবর্তী দূরত্বের সাথে
চার্জের গতি শক্তির সাথে
চার্জের ভরের সাথে
খ. চার্জের মধ্যবর্তী দূরত্বের সাথে
ব্যাখ্যা: কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী দুটি চার্জের মধ্যে বল চার্জগুলোর গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক। অর্থাৎ, F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}।
ব্যাখ্যা: কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী দুটি চার্জের মধ্যে বল চার্জগুলোর গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক। অর্থাৎ, F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}।
14. তড়িৎ বিভব পার্থক্য (Potential Difference) কীভাবে সংজ্ঞায়িত হয়?
একক চার্জকে অসীম থেকে ঐ বিন্দুতে আনতে যে কাজ করতে হয়
একক ভরকে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে সরাতে যে কাজ করতে হয়
একক চার্জকে এক বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে সরাতে যে কাজ করতে হয়
একক সময়ে চার্জ পরিবাহনের হার
গ. একক চার্জকে এক বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে সরাতে যে কাজ করতে হয়
ব্যাখ্যা: তড়িৎ বিভব পার্থক্য সংজ্ঞায়িত হয় দুটি বিন্দুর মধ্যে একক ধনাত্মক চার্জ স্থানান্তর করতে যত কাজ সম্পন্ন হয় তার দ্বারা। অর্থাৎ, V = \frac{W}{q}।
ব্যাখ্যা: তড়িৎ বিভব পার্থক্য সংজ্ঞায়িত হয় দুটি বিন্দুর মধ্যে একক ধনাত্মক চার্জ স্থানান্তর করতে যত কাজ সম্পন্ন হয় তার দ্বারা। অর্থাৎ, V = \frac{W}{q}।
15. যদি F = qE হয়, তবে এখানে E কী নির্দেশ করে?
বেগ
তড়িৎ বিভব পার্থক্য
তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা
চার্জের ভর
গ. তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা
ব্যাখ্যা: সমীকরণ F = qE-তে E হলো তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা, যা একক ধনাত্মক চার্জের উপর প্রয়োগকৃত বল নির্দেশ করে।
ব্যাখ্যা: সমীকরণ F = qE-তে E হলো তড়িৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা, যা একক ধনাত্মক চার্জের উপর প্রয়োগকৃত বল নির্দেশ করে।
16. দুটি চার্জের মধ্যে কুলম্ব বল যদি F = 9 \times 10^9 \frac{q_1 q_2}{r^2} হয়, তবে r কী বোঝায়?
চার্জের মান
চার্জের ভর
চার্জের মধ্যবর্তী দূরত্ব
তড়িৎ বিভব পার্থক্য
গ. চার্জের মধ্যবর্তী দূরত্ব
ব্যাখ্যা: কুলম্ব সূত্রে r হলো দুটি বিন্দু চার্জের মধ্যবর্তী দূরত্ব। বলের মান দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক।
ব্যাখ্যা: কুলম্ব সূত্রে r হলো দুটি বিন্দু চার্জের মধ্যবর্তী দূরত্ব। বলের মান দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক।
17. কাজ (Work) নির্ণয়ের সূত্র হলো —
W = F + d
W = \frac{F}{d}
W = F \times d
W = F - d
গ. W = F \times d
ব্যাখ্যা: কোনো বস্তুকে সরাতে প্রয়োগকৃত বল ও বস্তুর স্থানান্তরের গুণফলকে কাজ বলা হয়। তাই কাজের সমীকরণ হলো W = Fd
ব্যাখ্যা: কোনো বস্তুকে সরাতে প্রয়োগকৃত বল ও বস্তুর স্থানান্তরের গুণফলকে কাজ বলা হয়। তাই কাজের সমীকরণ হলো W = Fd
18. যদি একটি চার্জ q = 2 \, C কে একটি তড়িৎ ক্ষেত্রে E = 5 \, N/C রাখা হয়, তবে এর উপর ক্রিয়াশীল বল কত হবে?
2 N
5 N
10 N
0.4 N
গ. 10 N
ব্যাখ্যা: সূত্র অনুযায়ী, F = qE। এখানে, q = 2 \, C এবং E = 5 \, N/C।
অতএব, F = 2 \times 5 = 10 \, N।
ব্যাখ্যা: সূত্র অনুযায়ী, F = qE। এখানে, q = 2 \, C এবং E = 5 \, N/C।
অতএব, F = 2 \times 5 = 10 \, N।
19. দুটি চার্জ q_1 = 2 \, C এবং q_2 = 3 \, C যদি r = 1 \, m দূরত্বে থাকে, তবে তাদের মধ্যে কুলম্ব বল কত হবে? (ধরা যাক k = 9 \times 10^9 \, N \, m^2/C^2)
5.4 \times 10^{10} \, N
6.0 \times 10^{9} \, N
9.0 \times 10^{9} \, N
1.8 \times 10^{10} \, N
ক. 5.4 \times 10^{10} \, N
ব্যাখ্যা: কুলম্ব সূত্র অনুযায়ী, F = k \frac{q_1 q_2}{r^2} = 9 \times 10^9 \times \frac{2 \times 3}{1^2} = 5.4 \times 10^{10} \, N।
ব্যাখ্যা: কুলম্ব সূত্র অনুযায়ী, F = k \frac{q_1 q_2}{r^2} = 9 \times 10^9 \times \frac{2 \times 3}{1^2} = 5.4 \times 10^{10} \, N।
20. দুটি অসম আধানের তড়িৎবাহী গোলক পরস্পরকে একটি বল দ্বারা আকর্ষণ করে। যদি তাদের পরস্পরকে স্পর্শ করতে দেওয়া হয় এবং তারপর তাদের একটিকে দূরে সরিয়ে নেওয়া হয় তাহলে গোলক দুটি —
কম বল দ্বারা পরস্পরকে আকর্ষণ করে
বেশি বল দ্বারা পরস্পরকে আকর্ষণ করে
সম বল দ্বারা পরস্পরকে বিকর্ষণ করে
সম বল দ্বারা পরস্পরকে বিকর্ষণ করে
গ. সম বল দ্বারা পরস্পরকে বিকর্ষণ করে
ব্যাখ্যা:
প্রথমে দুটি গোলকের আধান অসম ছিল, তাই তারা আকর্ষণ করছিল।
স্পর্শ করালে মোট আধান q_1 + q_2 সমানভাবে ভাগ হয়ে প্রতিটি গোলকে \tfrac{q_1+q_2}{2} হয়।
এখন দুটি গোলকের আধান সমান ও একই ধরনের (উভয়ই ধনাত্মক বা ঋণাত্মক), ফলে তারা বিকর্ষণ করবে।
অতএব, স্পর্শের পর গোলক দুটি সমান আধান নিয়ে সম বল দ্বারা পরস্পরকে বিকর্ষণ করে।
ব্যাখ্যা:
প্রথমে দুটি গোলকের আধান অসম ছিল, তাই তারা আকর্ষণ করছিল।
স্পর্শ করালে মোট আধান q_1 + q_2 সমানভাবে ভাগ হয়ে প্রতিটি গোলকে \tfrac{q_1+q_2}{2} হয়।
এখন দুটি গোলকের আধান সমান ও একই ধরনের (উভয়ই ধনাত্মক বা ঋণাত্মক), ফলে তারা বিকর্ষণ করবে।
অতএব, স্পর্শের পর গোলক দুটি সমান আধান নিয়ে সম বল দ্বারা পরস্পরকে বিকর্ষণ করে।
21. একটি ধনাত্মক আধানযুক্ত কাচদণ্ড দিয়ে একটি ঝুলন্ত বস্তুকে বিকর্ষণ করা হলো। ঝুলন্ত বস্তুটির অবস্থা কী হতে পারে?
ঋণাত্মক আধানযুক্ত
আধানহীন (Neutral)
ধনাত্মক আধানযুক্ত
বাহ্যিক পরিবাহী পদার্থে আচ্ছাদিত
গ. ধনাত্মক আধানযুক্ত
ব্যাখ্যা: সম আধানের মধ্যে সর্বদা বিকর্ষণ বল কাজ করে।
কাচদণ্ডটি ধনাত্মক আধানযুক্ত, তাই যদি ঝুলন্ত বস্তুও ধনাত্মক আধানযুক্ত হয়, তবে তারা একে অপরকে বিকর্ষণ করবে।
ব্যাখ্যা: সম আধানের মধ্যে সর্বদা বিকর্ষণ বল কাজ করে।
কাচদণ্ডটি ধনাত্মক আধানযুক্ত, তাই যদি ঝুলন্ত বস্তুও ধনাত্মক আধানযুক্ত হয়, তবে তারা একে অপরকে বিকর্ষণ করবে।
22. 1 থেকে 5 পর্যন্ত নম্বর দেওয়া পাঁচটি বলকে সূতো দিয়ে ঝুলিয়ে পরীক্ষায় দেখা গেল —
(1,2), (2,4), (4,1) জোড়াগুলো একে অপরকে আকর্ষণ করে।
অন্যদিকে, (2,3) এবং (4,5) জোড়াগুলো একে অপরকে বিকর্ষণ করে।
এখন, 1 নম্বর বলটির প্রকৃতি কী?
ধনাত্মক আধান বহন করছে
ঋণাত্মক আধান বহন করছে
নিরপেক্ষ (Neutral)
কোনো ভিন্ন পদার্থ দিয়ে তৈরি
গ. নিরপেক্ষ (Neutral)
ব্যাখ্যা: যেহেতু (1,2), (2,4), (4,1) জোড়াগুলো আকর্ষণ করছে, বোঝা যায় 1 নম্বর বলটিতে কোনো আধান নেই।
আধান থাকলে তা নির্দিষ্ট অবস্থায় বিকর্ষণ বা আকর্ষণ উভয়ই ঘটাত।
অতএব, 1 নম্বর বলটি নিরপেক্ষ।
ব্যাখ্যা: যেহেতু (1,2), (2,4), (4,1) জোড়াগুলো আকর্ষণ করছে, বোঝা যায় 1 নম্বর বলটিতে কোনো আধান নেই।
আধান থাকলে তা নির্দিষ্ট অবস্থায় বিকর্ষণ বা আকর্ষণ উভয়ই ঘটাত।
অতএব, 1 নম্বর বলটি নিরপেক্ষ।
23. পদার্থের যে ধর্মের জন্য তড়িৎবল ক্রিয়া করে, তা হলো —
স্থির তড়িৎ
তড়িৎ আকর্ষণ
তড়িৎআধান (Electric charge)
তড়িৎ ধর্ম শ্রেণি
গ. তড়িৎআধান (Electric charge)
ব্যাখ্যা: তড়িৎ আধানের কারণেই পদার্থগুলির মধ্যে তড়িৎবল ক্রিয়া করে।
আধান ছাড়া কোনো পদার্থে তড়িৎ আকর্ষণ বা বিকর্ষণ ঘটতে পারে না।
অতএব, পদার্থের যে মৌলিক ধর্ম তড়িৎবলের জন্য দায়ী, সেটি হলো তড়িৎআধান।
ব্যাখ্যা: তড়িৎ আধানের কারণেই পদার্থগুলির মধ্যে তড়িৎবল ক্রিয়া করে।
আধান ছাড়া কোনো পদার্থে তড়িৎ আকর্ষণ বা বিকর্ষণ ঘটতে পারে না।
অতএব, পদার্থের যে মৌলিক ধর্ম তড়িৎবলের জন্য দায়ী, সেটি হলো তড়িৎআধান।
24. এবোনাইটকে পশম দিয়ে ঘষলে এবোনাইটে যে আধান সৃষ্টি হয়, সেটি হলো —
ঋণাত্মক আধান
ধনাত্মক আধান
অস্থায়ী আধান
ধনাত্মক বা ঋণাত্মক যেকোনো আধান
ক. ঋণাত্মক আধান
ব্যাখ্যা: এবোনাইটকে পশম দিয়ে ঘষলে ইলেকট্রন পশম থেকে এবোনাইটে চলে আসে।
ফলে এবোনাইট ইলেকট্রনের আধিক্যের কারণে ঋণাত্মক আধানযুক্ত হয়।
অন্যদিকে পশম ইলেকট্রন হারিয়ে ধনাত্মক আধানযুক্ত হয়।
ব্যাখ্যা: এবোনাইটকে পশম দিয়ে ঘষলে ইলেকট্রন পশম থেকে এবোনাইটে চলে আসে।
ফলে এবোনাইট ইলেকট্রনের আধিক্যের কারণে ঋণাত্মক আধানযুক্ত হয়।
অন্যদিকে পশম ইলেকট্রন হারিয়ে ধনাত্মক আধানযুক্ত হয়।
25. তড়িৎ আধানের মাত্রা (Dimension) হলো —
I T^2
I T
I T^{-1}
M L I T^{-1}
ক. I T
ব্যাখ্যা:
তড়িৎ আধান Q = I \times T
এখানে I হলো বিদ্যুৎ প্রবাহের মাত্রা এবং T হলো সময়ের মাত্রা।
অতএব, আধানের মাত্রা = I T
ব্যাখ্যা:
তড়িৎ আধান Q = I \times T
এখানে I হলো বিদ্যুৎ প্রবাহের মাত্রা এবং T হলো সময়ের মাত্রা।
অতএব, আধানের মাত্রা = I T
26. একটি ছোট গোলকে 10^6 টি অতিরিক্ত ইলেকট্রন দেওয়া হলো। গোলকটির মোট আধান কত হবে?
1.6 \times 10^{-13} \ C
1.6 \times 10^{-19} \ C
1.6 \times 10^{-25} \ C
উপরের কোনোটিই নয়
ক. 1.6 \times 10^{-13} \ C
ব্যাখ্যা:
আধান নির্ণয়ের সূত্র হলো Q = n \times e।
এখানে, n = 10^6 এবং e = 1.6 \times 10^{-19} \ C।
ব্যাখ্যা:
আধান নির্ণয়ের সূত্র হলো Q = n \times e।
এখানে, n = 10^6 এবং e = 1.6 \times 10^{-19} \ C।
তাহলে,
Q = 10^6 \times 1.6 \times 10^{-19} = 1.6 \times 10^{-13} \ C
অতএব, গোলকটির মোট আধান হবে 1.6 \times 10^{-13} \ C।
27. যদি ঘর্ষণের মাধ্যমে কোনো বস্তুকে তড়িৎ আধানযুক্ত করা হয়, তবে বস্তুটির ভর —
একদমই পরিবর্তিত হবে না
সামান্য বৃদ্ধি পেতে পারে
সামান্য হ্রাস পেতে পারে
সামান্য বৃদ্ধি বা হ্রাস— উভয়ই হতে পারে
ঘ. সামান্য বৃদ্ধি বা হ্রাস— উভয়ই হতে পারে
ব্যাখ্যা: ঘর্ষণের ফলে বস্তুতে ইলেকট্রন যোগ বা বিয়োগ হতে পারে।
যদি ইলেকট্রন যোগ হয় তবে ভর সামান্য বৃদ্ধি পাবে, আর যদি ইলেকট্রন হারায় তবে ভর সামান্য কমে যাবে।
অতএব, ভর সামান্য বাড়তেও পারে, কমতেও পারে।
ব্যাখ্যা: ঘর্ষণের ফলে বস্তুতে ইলেকট্রন যোগ বা বিয়োগ হতে পারে।
যদি ইলেকট্রন যোগ হয় তবে ভর সামান্য বৃদ্ধি পাবে, আর যদি ইলেকট্রন হারায় তবে ভর সামান্য কমে যাবে।
অতএব, ভর সামান্য বাড়তেও পারে, কমতেও পারে।
28. যদি একটি ইলেকট্রনের আধান 1.6 \times 10^{-19} \ C হয়, তবে নিচের কোন মানটি কোনো বস্তুর আধান হতে পারবে না?
3.2 \times 10^{-10} \ C
4.8 \times 10^{-12} \ C
5.6 \times 10^{-14} \ C
6.4 \times 10^{-12} \ C
গ. 5.6 \times 10^{-14} \ C
ব্যাখ্যা: কোনো বস্তুর আধান সর্বদা Q = n \times e আকারে হয়,
যেখানে n একটি পূর্ণসংখ্যা এবং e = 1.6 \times 10^{-19} \ C।
ব্যাখ্যা: কোনো বস্তুর আধান সর্বদা Q = n \times e আকারে হয়,
যেখানে n একটি পূর্ণসংখ্যা এবং e = 1.6 \times 10^{-19} \ C।
উল্লিখিত মানগুলির মধ্যে 5.6 \times 10^{-14} কে 1.6 \times 10^{-19} দিয়ে ভাগ করলে পূর্ণসংখ্যা পাওয়া যায় না।
তাই এটি কোনো বস্তুর আধান হতে পারে না।
29. একটি ধাতব পাত থেকে নির্দিষ্ট সংখ্যক ইলেকট্রন অপসারণ করা হলো। এতে পাতটির আধান হলো 1 \times 10^{-7} \ C ধনাত্মক। কতগুলো ইলেকট্রন সরানো হয়েছিল?
6.25 \times 10^{11}
6.45 \times 10^{13}
6.25 \times 10^{-11}
6.45 \times 10^{-13}
ক. 6.25 \times 10^{11}
ব্যাখ্যা:
সূত্র অনুযায়ী, Q = n \times e
এখানে Q = 1 \times 10^{-7} \ C এবং e = 1.6 \times 10^{-19} \ C
ব্যাখ্যা:
সূত্র অনুযায়ী, Q = n \times e
এখানে Q = 1 \times 10^{-7} \ C এবং e = 1.6 \times 10^{-19} \ C
অতএব,
n = \frac{Q}{e} = \frac{1 \times 10^{-7}}{1.6 \times 10^{-19}} = 6.25 \times 10^{11}
সুতরাং, পাত থেকে 6.25 \times 10^{11} টি ইলেকট্রন সরানো হয়েছিল।
30. যখন একটি কাচদণ্ডকে সিল্ক দিয়ে ঘষা হয়, তখন কাচদণ্ড ধনাত্মক আধানযুক্ত হয়। এর কারণ কী?
কাচদণ্ড প্রোটনে সমৃদ্ধ হয়
কাচদণ্ড থেকে প্রোটন বেরিয়ে যায়
কাচদণ্ডে ইলেকট্রন যুক্ত হয়
কাচদণ্ড থেকে ইলেকট্রন বেরিয়ে যায়
ঘ. কাচদণ্ড থেকে ইলেকট্রন বেরিয়ে যায়
ব্যাখ্যা: সিল্ক দিয়ে ঘষার সময় কাচদণ্ড কিছু ইলেকট্রন হারায়।
ফলে কাচদণ্ডে প্রোটনের আধিক্য তৈরি হয় এবং এটি ধনাত্মক আধানযুক্ত হয়।
ব্যাখ্যা: সিল্ক দিয়ে ঘষার সময় কাচদণ্ড কিছু ইলেকট্রন হারায়।
ফলে কাচদণ্ডে প্রোটনের আধিক্য তৈরি হয় এবং এটি ধনাত্মক আধানযুক্ত হয়।
31. একটি বিন্দু আধানের স্থির অবস্থায় আধান q। যদি সেটি v বেগে গতি করতে শুরু করে, তবে তার আধানের মান কত হবে?
q
\tfrac{q}{2}
2q
\tfrac{q}{\sqrt{1 - \tfrac{v^2}{c^2}}}
ক. q
ব্যাখ্যা: আধান একটি অপরিবর্তনীয় রাশি (invariant quantity)।
কোনো কণার বেগ যতই পরিবর্তিত হোক না কেন, তার আধান অপরিবর্তিত থাকে।
অতএব, স্থির বা গতিশীল — উভয় অবস্থাতেই আধানের মান q হবে।
ব্যাখ্যা: আধান একটি অপরিবর্তনীয় রাশি (invariant quantity)।
কোনো কণার বেগ যতই পরিবর্তিত হোক না কেন, তার আধান অপরিবর্তিত থাকে।
অতএব, স্থির বা গতিশীল — উভয় অবস্থাতেই আধানের মান q হবে।
32. প্রকৃতিতে ধনাত্মক বা ঋণাত্মক আধান পাওয়া যায়, যা সবসময় একটি মৌলিক আধানের পূর্ণসংখ্যার গুণিতক হয়। আধানের এই বৈশিষ্ট্যকে কী বলা হয়?
আধানের নিত্যতা
আধানের কোয়ান্টাইজেশন
আধানের বিকর্ষণ ধর্ম
স্থির তড়িৎ আকর্ষণ
খ. আধানের কোয়ান্টাইজেশন
ব্যাখ্যা: আধান সর্বদা q = \pm ne আকারে পাওয়া যায়, যেখানে e = 1.6 \times 10^{-19} \ C হলো মৌলিক আধান এবং n একটি পূর্ণসংখ্যা।
অতএব, আধান সবসময় মৌলিক আধানের পূর্ণসংখ্যার গুণিতক হিসেবে বিদ্যমান থাকে, একে আধানের কোয়ান্টাইজেশন বলে।
ব্যাখ্যা: আধান সর্বদা q = \pm ne আকারে পাওয়া যায়, যেখানে e = 1.6 \times 10^{-19} \ C হলো মৌলিক আধান এবং n একটি পূর্ণসংখ্যা।
অতএব, আধান সবসময় মৌলিক আধানের পূর্ণসংখ্যার গুণিতক হিসেবে বিদ্যমান থাকে, একে আধানের কোয়ান্টাইজেশন বলে।
33. কোনো বন্ধ সিস্টেমে আধানের মোট পরিমাণ সবসময় কেমন থাকে?
অপরিবর্তিত থাকে
পরিবর্তিত হয়
ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়
ক্রমাগত হ্রাস পায়
ক. অপরিবর্তিত থাকে
ব্যাখ্যা: আধান সৃষ্ট বা ধ্বংস করা যায় না, কেবল এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে স্থানান্তরিত হতে পারে।
তাই একটি বন্ধ সিস্টেমে আধানের মোট পরিমাণ সর্বদা অপরিবর্তিত থাকে। একে আধানের নিত্যতা (Conservation of Charge) বলে।
ব্যাখ্যা: আধান সৃষ্ট বা ধ্বংস করা যায় না, কেবল এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে স্থানান্তরিত হতে পারে।
তাই একটি বন্ধ সিস্টেমে আধানের মোট পরিমাণ সর্বদা অপরিবর্তিত থাকে। একে আধানের নিত্যতা (Conservation of Charge) বলে।
34. বজ্রপাতের সময় আশ্রয়ের জন্য সবচেয়ে নিরাপদ স্থান কোনটি?
উঁচু গাছের নিচে
উঁচু কাদামাটির দেয়ালযুক্ত বাড়ি
বজ্রনিরোধক (Lightning conductor) যুক্ত বাড়ি
টেলিফোন খুঁটির নিচে
গ. বজ্রনিরোধক (Lightning conductor) যুক্ত বাড়ি
ব্যাখ্যা: বজ্রপাতের সময় উঁচু গাছ বা খুঁটির নিচে দাঁড়ানো বিপজ্জনক।
সবচেয়ে নিরাপদ আশ্রয় হলো এমন বাড়ি যেখানে বজ্রনিরোধক বসানো আছে।
কারণ বজ্রনিরোধক অতিরিক্ত চার্জকে নিরাপদে মাটিতে প্রবাহিত করে দেয়।
ব্যাখ্যা: বজ্রপাতের সময় উঁচু গাছ বা খুঁটির নিচে দাঁড়ানো বিপজ্জনক।
সবচেয়ে নিরাপদ আশ্রয় হলো এমন বাড়ি যেখানে বজ্রনিরোধক বসানো আছে।
কারণ বজ্রনিরোধক অতিরিক্ত চার্জকে নিরাপদে মাটিতে প্রবাহিত করে দেয়।
35.কোন আকারের পরিবাহীতে বৈদ্যুতিক আধান সবচেয়ে সহজে ধরে রাখা যায়?
সুচিমুখবিশিষ্ট পরিবাহী
গোলক
প্রিজম
ধনুক আকৃতির পরিবাহী
খ. গোলক
ব্যাখ্যা: আধান সবসময় পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে।
তবে সূচালো প্রান্তে আধান ঘন হয়ে যায় এবং সহজে লিক করে যায়।
গোলকের ক্ষেত্রে সবদিকে সমানভাবে আধান ছড়িয়ে থাকে, তাই আধান ধরে রাখার জন্য গোলকই সবচেয়ে উপযুক্ত।
ব্যাখ্যা: আধান সবসময় পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে।
তবে সূচালো প্রান্তে আধান ঘন হয়ে যায় এবং সহজে লিক করে যায়।
গোলকের ক্ষেত্রে সবদিকে সমানভাবে আধান ছড়িয়ে থাকে, তাই আধান ধরে রাখার জন্য গোলকই সবচেয়ে উপযুক্ত।
36. কোনো পরিবাহীর পৃষ্ঠের যে অংশ বেশি বাঁকানো (curved), সেই অংশে আধানের ঘনত্ব কেমন হয়?
তত বেশি
তত কম
অন্যান্য অংশের সমান
বক্রতার ওপর নির্ভর করে না
ক. তত বেশি
ব্যাখ্যা: আধান সবসময় পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে এবং এর বন্টন পৃষ্ঠের বক্রতার ওপর নির্ভরশীল।
যত বেশি বক্রতা, তত বেশি আধানের ঘনত্ব হয়।
অতএব, সূচালো বা তীক্ষ্ণ প্রান্তে আধানের ঘনত্ব সর্বাধিক হয়।
ব্যাখ্যা: আধান সবসময় পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে এবং এর বন্টন পৃষ্ঠের বক্রতার ওপর নির্ভরশীল।
যত বেশি বক্রতা, তত বেশি আধানের ঘনত্ব হয়।
অতএব, সূচালো বা তীক্ষ্ণ প্রান্তে আধানের ঘনত্ব সর্বাধিক হয়।
37. একক ব্যাসার্ধবিশিষ্ট একটি পরিবাহী গোলকের পৃষ্ঠে 4\pi \ C আধান থাকলে, গোলকের পৃষ্ঠে আধানের গড় ঘনত্ব কত হবে?
10 \ C \cdot m^{-2}
1 \ C \cdot m^{-2}
\tfrac{1}{2} \ C \cdot m^{-2}
শূন্য
খ. 1 \ C \cdot m^{-2}
ব্যাখ্যা:
আধানের পৃষ্ঠ ঘনত্ব, \sigma = \tfrac{Q}{A}
ব্যাখ্যা:
আধানের পৃষ্ঠ ঘনত্ব, \sigma = \tfrac{Q}{A}
এখানে, Q = 4\pi \ C এবং একক ব্যাসার্ধবিশিষ্ট গোলকের পৃষ্ঠ ক্ষেত্রফল A = 4\pi r^2 = 4\pi (1)^2 = 4\pi
অতএব, \sigma = \tfrac{4\pi}{4\pi} = 1 \ C \cdot m^{-2}।
38. একটি 4 cm ব্যাসের পরিবাহী গোলকে 10 statC আধান দেওয়া হলো। গোলকের পৃষ্ঠে গড় আধান ঘনত্ব কত হবে?
0.06 \ \text{statC/cm}^2
0.15 \ \text{statC/cm}^2
0.2 \ \text{statC/cm}^2
0.35 \ \text{statC/cm}^2
গ. 0.2 \ \text{statC/cm}^2
ব্যাখ্যা:
পৃষ্ঠ ঘনত্ব, \sigma = \tfrac{Q}{A}
ব্যাখ্যা:
পৃষ্ঠ ঘনত্ব, \sigma = \tfrac{Q}{A}
এখানে,
Q = 10 \ \text{statC},
ব্যাস = 4 \ cm \ \Rightarrow \ r = 2 \ cm
গোলকের পৃষ্ঠ ক্ষেত্রফল, A = 4\pi r^2 = 16\pi \ \text{cm}^2
অতএব,
\sigma = \tfrac{10}{16\pi} \approx 0.2 \ \text{statC/cm}^2।
39. কোনো পরিবাহীতে আধান সবসময় পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে। এই বৈশিষ্ট্যকে বোঝাতে নিচের কোনটি সঠিক?
শুধুমাত্র পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে আধান থাকে
আধান সমানভাবে ভিতর ও বাইরের উভয় স্থানে বিভক্ত হয়
আধান কেবল গোলাকার পরিবাহীর কেন্দ্রে সঞ্চিত থাকে
পরিবাহীর ভিতরের প্রতিটি বিন্দুতে সমভাবে ছড়িয়ে থাকে
ক. শুধুমাত্র পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে আধান থাকে
ব্যাখ্যা: আধান সবসময় পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে।
পরিবাহীর ভেতরে কোনো আধান থাকে না, কারণ ভেতরের অংশে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য হয়।
এটি পরিবাহীর একটি মৌলিক ধর্ম।
ব্যাখ্যা: আধান সবসময় পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে।
পরিবাহীর ভেতরে কোনো আধান থাকে না, কারণ ভেতরের অংশে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য হয়।
এটি পরিবাহীর একটি মৌলিক ধর্ম।
40. একটি ফাঁপা পরিবাহী গোলক ও একটি কঠিন পরিবাহী গোলক যদি সমান আধান দেওয়া হয়, তবে কোনটির আধান ধারণ ক্ষমতা বেশি হবে?
ফাঁপা গোলকের ক্ষমতা কম হবে
কঠিন গোলকের ক্ষমতা বেশি হবে
দুটির ক্ষমতা সমান হবে
উপরের কোনোটিই সঠিক নয়
গ. দুটির ক্ষমতা সমান হবে
ব্যাখ্যা: গোলকের আধান ধারণ ক্ষমতা (capacitance) কেবলমাত্র তার ব্যাসার্ধের ওপর নির্ভর করে।
গোলকটি ফাঁপা হোক বা কঠিন — যদি ব্যাসার্ধ একই হয়, তবে উভয়ের capacitance সমান হবে।
ব্যাখ্যা: গোলকের আধান ধারণ ক্ষমতা (capacitance) কেবলমাত্র তার ব্যাসার্ধের ওপর নির্ভর করে।
গোলকটি ফাঁপা হোক বা কঠিন — যদি ব্যাসার্ধ একই হয়, তবে উভয়ের capacitance সমান হবে।
41. যদি কোনো বস্তুর মোট আধান 2 \ C হয়, তবে এতে কতগুলো ইলেকট্রন থাকবে?
1.25 \times 10^{18}
1.25 \times 10^{19}
1.25 \times 10^{20}
1.25 \times 10^{21}
গ. 1.25 \times 10^{19}
ব্যাখ্যা:
ইলেকট্রনের সংখ্যা, n = \tfrac{Q}{e}
ব্যাখ্যা:
ইলেকট্রনের সংখ্যা, n = \tfrac{Q}{e}
এখানে, Q = 2 \ C এবং e = 1.6 \times 10^{-19} \ C
অতএব,
n = \tfrac{2}{1.6 \times 10^{-19}} = 1.25 \times 10^{19}
অতএব, 2 \ C আধানের জন্য প্রয়োজন হবে 1.25 \times 10^{19} ইলেকট্রন।
42. ব্যাস 2 cm এর একটি ফাঁপা পরিবাহী গোলকে মোট 12.56 unit আধান রয়েছে। গোলকের ভেতরের পৃষ্ঠে আধানের ঘনত্ব (CGS পদ্ধতিতে) কত হবে?
শূন্য
1
12.56
6.28
ক. শূন্য
ব্যাখ্যা: ফাঁপা পরিবাহীর ভেতরের অংশে সবসময় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য হয়। ফলে ভেতরের পৃষ্ঠে কোনো আধান সঞ্চিত হয় না। আধান সবসময় বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে। অতএব, ভেতরের পৃষ্ঠে আধানের ঘনত্ব শূন্য।
ব্যাখ্যা: ফাঁপা পরিবাহীর ভেতরের অংশে সবসময় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য হয়। ফলে ভেতরের পৃষ্ঠে কোনো আধান সঞ্চিত হয় না। আধান সবসময় বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে। অতএব, ভেতরের পৃষ্ঠে আধানের ঘনত্ব শূন্য।
43. SI এককে আধানের পৃষ্ঠ ঘনত্বের (Surface charge density) একক কী?
C
C/m
C/m²
C/m³
গ. C/m²
ব্যাখ্যা: আধানের পৃষ্ঠ ঘনত্ব \sigma = \tfrac{Q}{A}
এখানে Q হলো আধান (Coulomb) এবং A হলো ক্ষেত্রফল (m²)।
ব্যাখ্যা: আধানের পৃষ্ঠ ঘনত্ব \sigma = \tfrac{Q}{A}
এখানে Q হলো আধান (Coulomb) এবং A হলো ক্ষেত্রফল (m²)।
অতএব, SI এককে আধানের পৃষ্ঠ ঘনত্বের একক হবে C/m^2।
44. বজ্রপাত সৃষ্টিকারী মেঘের মধ্যে আধান কীভাবে তৈরি হয়?
বৃষ্টিকণার ইলেকট্রন পরিবাহিত হওয়ার কারণে
পৃথিবীর তড়িৎক্ষেত্রের প্রভাবে
সূর্যের বিকিরণের ফলে আয়ন সৃষ্টির কারণে
জলকণাগুলির পারস্পরিক ঘর্ষণের ফলে
ঘ. জলকণাগুলির পারস্পরিক ঘর্ষণের ফলে
ব্যাখ্যা: মেঘের ভেতরে থাকা জলকণাগুলি পরস্পরের সাথে সংঘর্ষ ও ঘর্ষণের মাধ্যমে আধান সৃষ্টি করে। এর ফলে মেঘের ভেতরে চার্জ বিভাজন ঘটে এবং বজ্রপাতের জন্য উপযুক্ত অবস্থা তৈরি হয়।
ব্যাখ্যা: মেঘের ভেতরে থাকা জলকণাগুলি পরস্পরের সাথে সংঘর্ষ ও ঘর্ষণের মাধ্যমে আধান সৃষ্টি করে। এর ফলে মেঘের ভেতরে চার্জ বিভাজন ঘটে এবং বজ্রপাতের জন্য উপযুক্ত অবস্থা তৈরি হয়।
45. তড়িৎ প্রবর্তন (Induction) পদ্ধতিতে আধান সৃষ্টি করা যায়—
শুধুমাত্র পরিবাহী পদার্থে
শুধুমাত্র অন্তরক পদার্থে
শুধুমাত্র অর্ধপরিবাহী পদার্থে
পরিবাহী ও অন্তরক উভয় পদার্থেই
ঘ. পরিবাহী ও অন্তরক উভয় পদার্থেই
ব্যাখ্যা: তড়িৎ প্রবর্তনের মাধ্যমে আধান সৃষ্টি করা যায়। পরিবাহীতে ইলেকট্রন সহজে সরে গিয়ে প্রবর্তিত আধান তৈরি হয়। অন্তরকে আধান সরে যেতে না পারলেও অণুস্তরে মেরুকরণ (polarization) হয়ে প্রবর্তিত আধান দেখা দেয়।অতএব, পরিবাহী ও অন্তরক উভয় পদার্থেই তড়িৎ প্রবর্তন সম্ভব।
ব্যাখ্যা: তড়িৎ প্রবর্তনের মাধ্যমে আধান সৃষ্টি করা যায়। পরিবাহীতে ইলেকট্রন সহজে সরে গিয়ে প্রবর্তিত আধান তৈরি হয়। অন্তরকে আধান সরে যেতে না পারলেও অণুস্তরে মেরুকরণ (polarization) হয়ে প্রবর্তিত আধান দেখা দেয়।অতএব, পরিবাহী ও অন্তরক উভয় পদার্থেই তড়িৎ প্রবর্তন সম্ভব।
46. কোনো পরিবাহীর ভেতরে গভীরভাবে প্রবেশ না করে কেবল বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করা আধানকে কী বলা হয়?
মুক্ত আধান
বন্ধ আধান
ধনাত্মক আধান
ঋণাত্মক আধান
ক. মুক্ত আধান
ব্যাখ্যা: পরিবাহীর ভেতরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য থাকে, ফলে আধান কেবল বাইরের পৃষ্ঠেই অবস্থান করে। এই ধরনের আধানকে মুক্ত আধান বলা হয়। অন্যদিকে, যে আধান অণু বা পরমাণুর সাথে আবদ্ধ থাকে তাকে আবদ্ধ আধান (bound charge) বলা হয়।
ব্যাখ্যা: পরিবাহীর ভেতরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য থাকে, ফলে আধান কেবল বাইরের পৃষ্ঠেই অবস্থান করে। এই ধরনের আধানকে মুক্ত আধান বলা হয়। অন্যদিকে, যে আধান অণু বা পরমাণুর সাথে আবদ্ধ থাকে তাকে আবদ্ধ আধান (bound charge) বলা হয়।
47. একটি ফাঁপা পরিবাহী গোলককে যদি +5C আধান দেওয়া হয়, তবে গোলকের ভেতরের পৃষ্ঠে আধানের পরিমাণ কত হবে?
+5C
-5C
+2.5C
শূন্য
ঘ. শূন্য
ব্যাখ্যা: ফাঁপা পরিবাহীর ভেতরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সবসময় শূন্য থাকে। ফলে ভেতরের পৃষ্ঠে কোনো আধান জমা হয় না। সমস্ত আধান কেবল বাইরের পৃষ্ঠেই অবস্থান করে। অতএব, ভেতরের পৃষ্ঠে আধানের পরিমাণ হবে শূন্য।
ব্যাখ্যা: ফাঁপা পরিবাহীর ভেতরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সবসময় শূন্য থাকে। ফলে ভেতরের পৃষ্ঠে কোনো আধান জমা হয় না। সমস্ত আধান কেবল বাইরের পৃষ্ঠেই অবস্থান করে। অতএব, ভেতরের পৃষ্ঠে আধানের পরিমাণ হবে শূন্য।
48. জার্মেনিয়াম পদার্থটি কোন ধরনের বৈদ্যুতিক ধর্ম প্রদর্শন করে?
পরিবাহী
অপরিবাহী
অর্ধপরিবাহী
অতিপরিবাহী
গ. অর্ধপরিবাহী
ব্যাখ্যা: জার্মেনিয়াম একটি অর্ধপরিবাহী পদার্থ। এটি সম্পূর্ণ পরিবাহী নয় এবং সম্পূর্ণ অপরিবাহীও নয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধি বা মিশ্রণ (doping) করলে এর পরিবাহিতা উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। অতএব, জার্মেনিয়ামকে অর্ধপরিবাহী বলা হয়।
ব্যাখ্যা: জার্মেনিয়াম একটি অর্ধপরিবাহী পদার্থ। এটি সম্পূর্ণ পরিবাহী নয় এবং সম্পূর্ণ অপরিবাহীও নয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধি বা মিশ্রণ (doping) করলে এর পরিবাহিতা উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। অতএব, জার্মেনিয়ামকে অর্ধপরিবাহী বলা হয়।
49. তড়িৎ প্রবর্তনের ফলে কোনো আধানযুক্ত বস্তুর কাছাকাছি একটি নিরপেক্ষ বস্তু আধানিত হলো। পরবর্তীতে নিরপেক্ষ বস্তুটিকে দূরে সরিয়ে নিলে মূল আধানযুক্ত বস্তুর আধানের কী হবে?
অন্তর্ধান হবে
বৃদ্ধি পাবে
হ্রাস পাবে
অপরিবর্তিত থাকবে
ঘ. অপরিবর্তিত থাকবে
ব্যাখ্যা: তড়িৎ প্রবর্তনে নিরপেক্ষ বস্তুর মধ্যে আধান বিভাজন ঘটে, কিন্তু আধান সৃষ্টি বা ধ্বংস হয় না।
মূল আধানযুক্ত বস্তুর আধান নিজে পরিবর্তিত হয় না। তাই নিরপেক্ষ বস্তু দূরে সরিয়ে নিলেও আধানযুক্ত বস্তুর আধান অপরিবর্তিত থাকে।
ব্যাখ্যা: তড়িৎ প্রবর্তনে নিরপেক্ষ বস্তুর মধ্যে আধান বিভাজন ঘটে, কিন্তু আধান সৃষ্টি বা ধ্বংস হয় না।
মূল আধানযুক্ত বস্তুর আধান নিজে পরিবর্তিত হয় না। তাই নিরপেক্ষ বস্তু দূরে সরিয়ে নিলেও আধানযুক্ত বস্তুর আধান অপরিবর্তিত থাকে।
50. তড়িৎ পরিবাহীর ভেতর দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহের জন্য প্রধান বাহক কণা কোনটি?
প্রোটন
ইলেকট্রন
নিউট্রন
মুক্ত ইলেকট্রন
ঘ. মুক্ত ইলেকট্রন
ব্যাখ্যা: ধাতব পরিবাহীতে বিদ্যুৎ প্রবাহ মূলত মুক্ত ইলেকট্রনের গতির কারণে ঘটে।
প্রোটন ও নিউট্রন পরমাণুর নিউক্লিয়াসে আবদ্ধ থাকে, তাই তারা পরিবাহিত হয় না।
অতএব, বিদ্যুৎ পরিবহণের জন্য প্রধান বাহক হলো মুক্ত ইলেকট্রন।
ব্যাখ্যা: ধাতব পরিবাহীতে বিদ্যুৎ প্রবাহ মূলত মুক্ত ইলেকট্রনের গতির কারণে ঘটে।
প্রোটন ও নিউট্রন পরমাণুর নিউক্লিয়াসে আবদ্ধ থাকে, তাই তারা পরিবাহিত হয় না।
অতএব, বিদ্যুৎ পরিবহণের জন্য প্রধান বাহক হলো মুক্ত ইলেকট্রন।
51. একটি ফাঁপা পরিবাহী গোলকের ভেতরের পৃষ্ঠ C এবং বাইরের পৃষ্ঠ D। যদি গোলকের ভেতরে একটি ধনাত্মক আধান রাখা হয়, তবে প্রবর্তনের ফলে ভেতরের পৃষ্ঠ C-তে এবং বাইরের পৃষ্ঠ D-তে কী ধরনের আধান জমা হবে? আরো একটি বড় ফাঁপা গোলক যদি সেটিকে ঘিরে রাখে, তবে বড় গোলকের ভেতরের ও বাইরের পৃষ্ঠ M এবং N-এ কী আধান দেখা দেবে?
ধনাত্মক, ঋণাত্মক, শূন্য, ধনাত্মক
ঋণাত্মক, ধনাত্মক, ঋণাত্মক, শূন্য
শূন্য, ধনাত্মক, ঋণাত্মক, ধনাত্মক
ঋণাত্মক, ধনাত্মক, শূন্য, ধনাত্মক
ঘ. ঋণাত্মক, ধনাত্মক, শূন্য, ধনাত্মক
ব্যাখ্যা: ভেতরে ধনাত্মক আধান থাকলে প্রবর্তনের ফলে ভেতরের পৃষ্ঠে সমান মানের ঋণাত্মক আধান জমা হয়। তাহলে বাইরের পৃষ্ঠে সমপরিমাণ ধনাত্মক আধান অবস্থান করে। বড় ফাঁপা গোলক ঘিরে রাখলে তার ভেতরের পৃষ্ঠে কোনো আধান থাকে না (শূন্য), এবং বাইরের পৃষ্ঠে সমপরিমাণ ধনাত্মক আধান দেখা দেয়।
ব্যাখ্যা: ভেতরে ধনাত্মক আধান থাকলে প্রবর্তনের ফলে ভেতরের পৃষ্ঠে সমান মানের ঋণাত্মক আধান জমা হয়। তাহলে বাইরের পৃষ্ঠে সমপরিমাণ ধনাত্মক আধান অবস্থান করে। বড় ফাঁপা গোলক ঘিরে রাখলে তার ভেতরের পৃষ্ঠে কোনো আধান থাকে না (শূন্য), এবং বাইরের পৃষ্ঠে সমপরিমাণ ধনাত্মক আধান দেখা দেয়।
52. কোন ধরনের পদার্থে প্রচুর পরিমাণ মুক্ত ইলেকট্রন বিদ্যমান থাকে?
পরিবাহী
অন্তরক
অর্ধপরিবাহী
অর্ধপরিবাহী ও অন্তরক উভয়েই
ক. পরিবাহী
ব্যাখ্যা: ধাতুর মতো পরিবাহী পদার্থে প্রচুর পরিমাণ মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। এ কারণেই পরিবাহী পদার্থ সহজে বিদ্যুৎ পরিবাহিতা করে। অপরদিকে, অন্তরকে মুক্ত ইলেকট্রন থাকে না, আর অর্ধপরিবাহীতে খুব অল্প পরিমাণ থাকে।
ব্যাখ্যা: ধাতুর মতো পরিবাহী পদার্থে প্রচুর পরিমাণ মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। এ কারণেই পরিবাহী পদার্থ সহজে বিদ্যুৎ পরিবাহিতা করে। অপরদিকে, অন্তরকে মুক্ত ইলেকট্রন থাকে না, আর অর্ধপরিবাহীতে খুব অল্প পরিমাণ থাকে।
53. পরিবহন পদ্ধতিতে কোনো পরীক্ষাধীন বস্তুকে আধানিত করতে হলে, আধানযুক্ত বস্তুর সাথে কীভাবে সংস্পর্শে আনতে হবে এবং পরীক্ষাধীন বস্তুটি কোন ধরনের আধান গ্রহণ করবে?
না; সমধর্মী আধান
না; বিপরীত আধান
হ্যাঁ; সমধর্মী আধান
হ্যাঁ; বিপরীত আধান
গ. হ্যাঁ; সমধর্মী আধান
ব্যাখ্যা: পরিবহন (conduction) পদ্ধতিতে একটি আধানযুক্ত বস্তুকে পরীক্ষাধীন বস্তুর সাথে সরাসরি সংস্পর্শে আনতে হয়।
এভাবে আধান প্রবাহিত হয়ে পরীক্ষাধীন বস্তুর ওপর সমধর্মী আধান সৃষ্টি হয়।
তাই পরিবহন দ্বারা আধান সঞ্চালনের ফলে সর্বদা সমধর্মী আধান তৈরি হয়।
ব্যাখ্যা: পরিবহন (conduction) পদ্ধতিতে একটি আধানযুক্ত বস্তুকে পরীক্ষাধীন বস্তুর সাথে সরাসরি সংস্পর্শে আনতে হয়।
এভাবে আধান প্রবাহিত হয়ে পরীক্ষাধীন বস্তুর ওপর সমধর্মী আধান সৃষ্টি হয়।
তাই পরিবহন দ্বারা আধান সঞ্চালনের ফলে সর্বদা সমধর্মী আধান তৈরি হয়।
54. ভূসংলগ্ন (Earth-connected) পরিবাহীতে কোনো _____ আধান থাকতে পারে না, তবে _____ আধান থাকা সম্ভব। (শূন্যস্থান পূরণ করো ও সঠিকটি নির্বাচন করো)
বন্ধ, মুক্ত
মুক্ত, বন্ধ
ধনাত্মক, ঋণাত্মক
ঋণাত্মক, ধনাত্মক
ক. বন্ধ, মুক্ত
ব্যাখ্যা: যখন কোনো পরিবাহী পৃথিবীর সাথে যুক্ত থাকে, তখন এর ভেতরের সব আবদ্ধ (bound) আধান নিরপেক্ষ অবস্থায় থাকে। তবে পরিবাহীর বাইরের অংশে মুক্ত আধান থাকতে পারে। তাই ভূসংলগ্ন পরিবাহীতে কেবল মুক্ত আধান পাওয়া সম্ভব, বন্ধ আধান থাকে না।
ব্যাখ্যা: যখন কোনো পরিবাহী পৃথিবীর সাথে যুক্ত থাকে, তখন এর ভেতরের সব আবদ্ধ (bound) আধান নিরপেক্ষ অবস্থায় থাকে। তবে পরিবাহীর বাইরের অংশে মুক্ত আধান থাকতে পারে। তাই ভূসংলগ্ন পরিবাহীতে কেবল মুক্ত আধান পাওয়া সম্ভব, বন্ধ আধান থাকে না।
55. নিচের কোন গোষ্ঠীর পদার্থগুলো তড়িৎ পরিবাহিতার জন্য উৎকৃষ্ট সুপরিবাহী হিসেবে পরিচিত?
লোহা, নিকেল, কোবাল্ট
তামা, রূপা, অ্যালুমিনিয়াম
মাইকা, পাতিত জল, কাঁচ
হীরক, এবোনাইট, কাঠ
খ. তামা, রূপা, অ্যালুমিনিয়াম
ব্যাখ্যা: তামা, রূপা ও অ্যালুমিনিয়ামের মতো ধাতুতে প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। তাই এগুলো বিদ্যুতের সুপরিবাহী। অন্যদিকে, কাঁচ, কাঠ, এবোনাইট ইত্যাদি বিদ্যুতের অপরিবাহী।
ব্যাখ্যা: তামা, রূপা ও অ্যালুমিনিয়ামের মতো ধাতুতে প্রচুর মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। তাই এগুলো বিদ্যুতের সুপরিবাহী। অন্যদিকে, কাঁচ, কাঠ, এবোনাইট ইত্যাদি বিদ্যুতের অপরিবাহী।
56. দুটি বস্তুকে ঘষলে কোন বস্তুর মধ্যে কোন আধান তৈরি হবে তা নির্ধারণ করার জন্য কোন তালিকার সাহায্য নেওয়া হয়?
পর্যায় সারণি
তড়িৎস্থির শ্রেণি (Triboelectric series)
আবেশ সারণি
রোধক শ্রেণি
খ. তড়িৎস্থির শ্রেণি (Triboelectric series)
ব্যাখ্যা: তড়িৎস্থির শ্রেণি বা ট্রাইবোইলেকট্রিক সিরিজ হলো এমন একটি তালিকা যেখানে বিভিন্ন পদার্থকে তাদের আধান গ্রহণ বা হারানোর প্রবণতা অনুযায়ী সাজানো থাকে।
এভাবে বোঝা যায় কোন বস্তুকে ঘষলে ধনাত্মক আধান এবং কোনটিকে ঘষলে ঋণাত্মক আধান তৈরি হবে।
ব্যাখ্যা: তড়িৎস্থির শ্রেণি বা ট্রাইবোইলেকট্রিক সিরিজ হলো এমন একটি তালিকা যেখানে বিভিন্ন পদার্থকে তাদের আধান গ্রহণ বা হারানোর প্রবণতা অনুযায়ী সাজানো থাকে।
এভাবে বোঝা যায় কোন বস্তুকে ঘষলে ধনাত্মক আধান এবং কোনটিকে ঘষলে ঋণাত্মক আধান তৈরি হবে।
57. পরিবাহীর বাইরের পৃষ্ঠে যে আধান সহজে সঞ্চালিত হতে পারে তাকে কী বলা হয়?
বন্ধ আধান
মুক্ত আধান
ধনাত্মক আধান
ঋণাত্মক আধান
খ. মুক্ত আধান
ব্যাখ্যা: পরিবাহীতে বিদ্যমান ইলেকট্রনগুলির মধ্যে কিছু ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের সাথে আবদ্ধ নয়।
এই ইলেকট্রনগুলো সহজে সঞ্চালিত হতে পারে, তাই এগুলোকে মুক্ত আধান বলা হয়।
অপরদিকে, প্রোটন ও নিউট্রনের মতো কণাগুলো আবদ্ধ আধান হিসেবে থেকে যায়।
ব্যাখ্যা: পরিবাহীতে বিদ্যমান ইলেকট্রনগুলির মধ্যে কিছু ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসের সাথে আবদ্ধ নয়।
এই ইলেকট্রনগুলো সহজে সঞ্চালিত হতে পারে, তাই এগুলোকে মুক্ত আধান বলা হয়।
অপরদিকে, প্রোটন ও নিউট্রনের মতো কণাগুলো আবদ্ধ আধান হিসেবে থেকে যায়।
📢 গুরুত্বপূর্ণ বার্তা
আমাদের লক্ষ্য সবসময় শিক্ষার্থীদের জন্য সঠিক ও নির্ভুল তথ্য প্রদান করা। তবুও অনিচ্ছাকৃতভাবে কোনো ভুল হয়ে গেলে, আমরা চাই সেটি যেন দ্রুত সংশোধন করা হয়।
যদি উপরের পোস্টটিতে কোনো ভুল বা অসঙ্গতি খুঁজে পান, অনুগ্রহ করে মন্তব্যে জানাবেন। আপনার সহযোগিতা আমাদের জন্য অমূল্য — কারণ আমরা চাই না কোনো শিক্ষার্থী ভুল শিখুক।
মনে রাখবেন: আপনার দেওয়া ছোট্ট একটি মন্তব্য অনেকের শেখার পথ সঠিক রাখতে সাহায্য করবে।
