इस लेख में Moving Charges and Magnetism (गतिमान आवेश और चुंबकत्व) अध्याय के 30 महत्वपूर्ण MCQ दिए गए हैं। प्रत्येक प्रश्न के साथ सही उत्तर और संक्षिप्त व्याख्या दी गई है। यह सामग्री Class 12 Physics, NEET और CUET की तैयारी के लिए उपयोगी है।
Moving Charges and Magnetism MCQ in Hindi: 30 महत्वपूर्ण प्रश्न
प्रश्न 1. चुंबकीय क्षेत्र में वेग v से चल रहे आवेश q पर लगने वाले चुंबकीय बल का परिमाण क्या है?
(A) qvB cosθ (B) qvB sinθ (C) qB/v (D) qv/B
उत्तर: (B) qvB sinθ
व्याख्या: यहाँ θ, वेग और चुंबकीय क्षेत्र के बीच का कोण है।
प्रश्न 2. यदि कोई आवेश चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर चलता है, तो चुंबकीय बल कितना होगा?
(A) qvB (B) qB (C) शून्य (D) अनंत
उत्तर: (C) शून्य
व्याख्या: θ=0° होने पर sinθ=0, इसलिए चुंबकीय बल शून्य होता है।
प्रश्न 3. चुंबकीय बल की दिशा ज्ञात करने के लिए किस नियम का उपयोग किया जाता है?
(A) फ्लेमिंग का बायाँ हाथ नियम (B) ओम का नियम (C) स्नेल का नियम (D) हुक का नियम
उत्तर: (A) फ्लेमिंग का बायाँ हाथ नियम
व्याख्या: परंपरागत धारा की दिशा के लिए फ्लेमिंग का बायाँ हाथ नियम उपयोगी है; किसी धन आवेश के लिए बल v×B की दिशा में होता है।
प्रश्न 4. चुंबकीय बल किसी गतिमान आवेश की चाल पर क्या प्रभाव डालता है, जब केवल चुंबकीय बल कार्य कर रहा हो?
(A) चाल बढ़ाता है (B) चाल घटाता है (C) चाल नहीं बदलता, दिशा बदल सकता है (D) आवेश को रोक देता है
उत्तर: (C) चाल नहीं बदलता, दिशा बदल सकता है
व्याख्या: चुंबकीय बल वेग के लंबवत होता है और कार्य नहीं करता।
प्रश्न 5. आवेशित कण जब समान चुंबकीय क्षेत्र में वेग के लंबवत प्रवेश करता है, तो उसका पथ कैसा होता है?
(A) सीधी रेखा (B) वृत्ताकार (C) परवलयाकार (D) स्थिर
उत्तर: (B) वृत्ताकार
व्याख्या: चुंबकीय बल अभिकेंद्रीय बल का कार्य करता है।
प्रश्न 6. चुंबकीय क्षेत्र में लंबवत गति करते आवेशित कण की वृत्तीय त्रिज्या है:
(A) r=qB/mv (B) r=mv/|q|B (C) r=mB/|q|v (D) r=|q|v/mB
उत्तर: (B) r=mv/|q|B
व्याख्या: |q|vB = mv²/r से r=mv/(|q|B) मिलता है।
प्रश्न 7. चुंबकीय क्षेत्र में वृत्तीय गति कर रहे आवेशित कण की आवर्त अवधि क्या है?
(A) T=2πm/|q|B (B) T=|q|B/2πm (C) T=2π|q|B/m (D) T=mv/B
उत्तर: (A) T=2πm/|q|B
व्याख्या: गैर-सापेक्षिक स्थिति में अवधि कण की चाल से स्वतंत्र होती है।
प्रश्न 8. चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान आवेश का चक्रण कोणीय आवृत्ति क्या है?
(A) ω=|q|B/m (B) ω=mB/|q| (C) ω=vB (D) ω=q/mB
उत्तर: (A) ω=|q|B/m
व्याख्या: इसे साइक्लोट्रॉन कोणीय आवृत्ति भी कहते हैं।
प्रश्न 9. धारा वहन करने वाले सीधे चालक पर चुंबकीय बल का सूत्र है:
(A) F=ILB sinθ (B) F=IB/L (C) F=IL/B (D) F=I/LB
उत्तर: (A) F=ILB sinθ
व्याख्या: यहाँ L चालक की लंबाई और θ, धारा की दिशा तथा B के बीच का कोण है।
प्रश्न 10. चुंबकीय क्षेत्र की SI इकाई क्या है?
(A) वेबर (B) टेस्ला (C) हेनरी (D) कूलॉम
उत्तर: (B) टेस्ला
व्याख्या: चुंबकीय क्षेत्र B की SI इकाई tesla (T) है।
प्रश्न 11. निर्वात में μ₀ का लगभग मान क्या है?
(A) 4π×10⁻⁷ N/A² (B) 8.85×10⁻¹² N/A² (C) 3×10⁸ N/A² (D) 1.6×10⁻¹⁹ N/A²
उत्तर: (A) 4π×10⁻⁷ N/A²
व्याख्या: μ₀ निर्वात की चुंबकीय पारगम्यता है; आधुनिक SI में इसका मान परिभाषित स्थिरांक से अत्यंत निकट है।
प्रश्न 12. लंबे सीधे तार से दूरी r पर चुंबकीय क्षेत्र का सूत्र क्या है?
(A) B=μ₀I/2πr (B) B=μ₀Ir/2π (C) B=2πr/μ₀I (D) B=μ₀I r²
उत्तर: (A) B=μ₀I/2πr
व्याख्या: क्षेत्र धारा के समानुपाती और तार से दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
प्रश्न 13. वृत्ताकार कुंडली के केंद्र पर N फेरों और धारा I के कारण चुंबकीय क्षेत्र है:
(A) μ₀NI/2R (B) μ₀I/2πR (C) μ₀NR/2I (D) μ₀I R/2N
उत्तर: (A) μ₀NI/2R
व्याख्या: R त्रिज्या वाली N फेरों की कुंडली के केंद्र पर B=μ₀NI/(2R) होता है।
प्रश्न 14. लंबे सोलनॉइड के भीतर चुंबकीय क्षेत्र लगभग कितना होता है?
(A) μ₀nI (B) μ₀I/2πr (C) शून्य हर जगह (D) μ₀I/n
उत्तर: (A) μ₀nI
व्याख्या: आदर्श लंबे सोलनॉइड में n प्रति इकाई लंबाई फेरों की संख्या है।
प्रश्न 15. दो समानांतर तारों में धाराएँ एक ही दिशा में हों, तो तार:
(A) आकर्षित होते हैं (B) प्रतिकर्षित होते हैं (C) बल नहीं लगाते (D) पिघल जाते हैं
उत्तर: (A) आकर्षित होते हैं
व्याख्या: समान दिशा की धाराओं वाले समानांतर तार एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं।
प्रश्न 16. दो समानांतर तारों में धाराएँ विपरीत दिशाओं में हों, तो वे:
(A) आकर्षित होते हैं (B) प्रतिकर्षित होते हैं (C) एक-दूसरे को काटते हैं (D) बल शून्य होता है
उत्तर: (B) प्रतिकर्षित होते हैं
व्याख्या: विपरीत दिशा की धाराएँ समानांतर तारों के बीच प्रतिकर्षण उत्पन्न करती हैं।
प्रश्न 17. एम्पियर का परिपथीय नियम किससे संबंधित है?
(A) बंद पथ पर B·dl का समाकल और कुल धारा (B) केवल विद्युत विभव (C) अपवर्तन (D) ऊष्मा क्षमता
उत्तर: (A) बंद पथ पर B·dl का समाकल और कुल धारा
व्याख्या: स्थिर धाराओं के लिए ∮B·dl = μ₀I(enclosed) होता है।
प्रश्न 18. बायो-सावर्ट नियम किसका निर्धारण करता है?
(A) धारा तत्व से चुंबकीय क्षेत्र (B) गुरुत्वीय त्वरण (C) विद्युत प्रतिरोध (D) ध्वनि की आवृत्ति
उत्तर: (A) धारा तत्व से चुंबकीय क्षेत्र
व्याख्या: यह धारा के छोटे तत्व के कारण चुंबकीय क्षेत्र का योगदान बताता है।
प्रश्न 19. साइक्लोट्रॉन में कण की गति को नियंत्रित करने के लिए किसका उपयोग होता है?
(A) केवल गुरुत्व क्षेत्र (B) चुंबकीय क्षेत्र और परिवर्ती विद्युत क्षेत्र (C) केवल दर्पण (D) केवल प्रतिरोधक
उत्तर: (B) चुंबकीय क्षेत्र और परिवर्ती विद्युत क्षेत्र
व्याख्या: चुंबकीय क्षेत्र कण को अर्धवृत्तीय पथ पर मोड़ता है और विद्युत क्षेत्र उसे ऊर्जा देता है।
प्रश्न 20. साइक्लोट्रॉन आवृत्ति गैर-सापेक्षिक स्थिति में किस पर निर्भर करती है?
(A) कण की चाल पर ही (B) चुंबकीय क्षेत्र, आवेश और द्रव्यमान पर (C) केवल पथ की त्रिज्या पर (D) केवल ताप पर
उत्तर: (B) चुंबकीय क्षेत्र, आवेश और द्रव्यमान पर
व्याख्या: f=|q|B/(2πm), इसलिए चाल पर निर्भर नहीं करती।
प्रश्न 21. वेग चयनक में कण बिना विचलन के गुजरता है जब:
(A) E=vB (B) E=B/v (C) E=v/B (D) E=0 हमेशा
उत्तर: (A) E=vB
व्याख्या: विद्युत बल qE और चुंबकीय बल qvB बराबर तथा विपरीत होने चाहिए।
प्रश्न 22. चुंबकीय क्षेत्र में धारा लूप पर बलाघूर्ण का सूत्र क्या है?
(A) τ=NIAB sinθ (B) τ=NIA/B (C) τ=NB/IA (D) τ=I/R
उत्तर: (A) τ=NIAB sinθ
व्याख्या: लूप का चुंबकीय द्विध्रुव आघूर्ण m=NIA होता है, इसलिए τ=mB sinθ।
प्रश्न 23. चल-कुंडली गैल्वेनोमीटर किस सिद्धांत पर काम करता है?
(A) धारा लूप पर चुंबकीय बलाघूर्ण (B) केवल ऊष्मीय प्रभाव (C) प्रकाश का अपवर्तन (D) स्थिर घर्षण
उत्तर: (A) धारा लूप पर चुंबकीय बलाघूर्ण
व्याख्या: चुंबकीय क्षेत्र में धारा वाली कुंडली पर बलाघूर्ण लगता है, जिससे सूई विक्षेपित होती है।
प्रश्न 24. गैल्वेनोमीटर को अमीटर में बदलने के लिए क्या जोड़ा जाता है?
(A) उच्च प्रतिरोध श्रेणी में (B) कम प्रतिरोध शंट समानांतर में (C) संधारित्र श्रेणी में (D) प्रेरक कुंडली हटाई जाती है
उत्तर: (B) कम प्रतिरोध शंट समानांतर में
व्याख्या: शंट अधिकांश धारा को गैल्वेनोमीटर से बाहर प्रवाहित करता है।
प्रश्न 25. गैल्वेनोमीटर को वोल्टमीटर में बदलने के लिए क्या जोड़ा जाता है?
(A) कम प्रतिरोध समानांतर में (B) उच्च प्रतिरोध श्रेणी में (C) शंट समानांतर में (D) केवल बैटरी
उत्तर: (B) उच्च प्रतिरोध श्रेणी में
व्याख्या: उच्च श्रेणी प्रतिरोध से वोल्टमीटर का प्रतिरोध बढ़ता है और धारा सीमित रहती है।
प्रश्न 26. चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान आवेश पर चुंबकीय बल की दिशा किसके लंबवत होती है?
(A) केवल B (B) केवल v (C) v और B दोनों (D) आवेश के चिन्ह से स्वतंत्र रूप से v×B की दिशा
उत्तर: (C) v और B दोनों
व्याख्या: बल q(v×B) के अनुसार वेग और चुंबकीय क्षेत्र दोनों के लंबवत होता है; ऋणात्मक आवेश के लिए दिशा उलट जाती है।
प्रश्न 27. यदि किसी आवेशित कण की गति में चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर घटक भी हो, तो पथ कैसा होगा?
(A) हेलिकल (B) पूर्णतः सीधा हर स्थिति में (C) स्थिर (D) परवलयाकार
उत्तर: (A) हेलिकल
व्याख्या: लंबवत वेग घटक वृत्तीय गति देता है और समानांतर घटक कण को क्षेत्र के साथ आगे बढ़ाता है।
प्रश्न 28. चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान आवेश पर बल का सदिश सूत्र है:
(A) F=q(v×B) (B) F=q(v·B) (C) F=qE/B (D) F=mv
उत्तर: (A) F=q(v×B)
व्याख्या: चुंबकीय लॉरेंज़ बल का सदिश रूप q(v×B) है।
प्रश्न 29. एक ही B और v में आवेश का परिमाण दोगुना कर दिया जाए, तो चुंबकीय बल का परिमाण क्या होगा?
(A) आधा (B) दोगुना (C) चार गुना (D) अपरिवर्तित
उत्तर: (B) दोगुना
व्याख्या: F=|q|vB sinθ, इसलिए बल आवेश के परिमाण के समानुपाती है।
प्रश्न 30. चुंबकीय क्षेत्र में स्थिर आवेश पर चुंबकीय बल कितना होता है?
(A) qB (B) qE (C) शून्य (D) अनंत
उत्तर: (C) शून्य
व्याख्या: स्थिर आवेश का वेग शून्य होता है, इसलिए q(v×B)=0।
महत्वपूर्ण सूत्र और त्वरित रिवीजन
- चुंबकीय लॉरेंज़ बल: F = |q|vB sinθ
- वृत्तीय त्रिज्या: r = mv/(|q|B)
- आवर्त अवधि: T = 2πm/(|q|B)
- लंबे सीधे तार का क्षेत्र: B = μ₀I/(2πr)
- वृत्ताकार कुंडली के केंद्र पर: B = μ₀NI/(2R)
- लंबे सोलनॉइड के भीतर: B ≈ μ₀nI
- धारा लूप पर बलाघूर्ण: τ = NIAB sinθ
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)
1. Moving Charges and Magnetism में कौन-से टॉपिक महत्वपूर्ण हैं?
लॉरेंज़ बल, आवेशित कण की वृत्तीय गति, बायो-सावर्ट नियम, एम्पियर नियम, सोलनॉइड, साइक्लोट्रॉन और गैल्वेनोमीटर महत्वपूर्ण हैं।
2. क्या चुंबकीय बल कण की गतिज ऊर्जा बदलता है?
केवल चुंबकीय बल के कारण गतिज ऊर्जा नहीं बदलती, क्योंकि बल हमेशा तात्कालिक वेग के लंबवत होता है।
3. गैल्वेनोमीटर को अमीटर और वोल्टमीटर कैसे बनाते हैं?
अमीटर के लिए कम प्रतिरोध शंट समानांतर में और वोल्टमीटर के लिए उच्च प्रतिरोध श्रेणी में जोड़ा जाता है।
अभ्यास सुझाव: पहले सभी प्रश्न स्वयं हल करें और फिर उत्तर व व्याख्या से अपनी तैयारी जाँचें।
