ID#6530 HSC Physics 2nd CQ (Mymensingh 2025)

ক) চার্জ কী?
পদার্থের মৌলিক ও বৈশিষ্ট্যমূলক ধর্ম যা তড়িৎ বা চৌম্বক ক্ষেত্রের সৃষ্টি করে এবং তড়িৎ ও চৌম্বক ক্রিয়া প্রদর্শন করে, তাকে চার্জ বা আধান বলে।

খ) পরখ চার্জ ধনাত্মক হয় কেন? ব্যাখ্যা কর।
তড়িৎ ক্ষেত্রে প্রাবল্য বা অন্যান্য বৈশিষ্ট্য পরিমাপের জন্য একটি ক্ষুদ্র ও কাল্পনিক চার্জ ব্যবহার করা হয় যাকে পরখ চার্জ বলে। আন্তর্জাতিক রীতি অনুযায়ী একক ধনাত্মক চার্জকে আদর্শ পরখ চার্জ হিসেবে ধরা হয় যাতে বিভিন্ন উৎসের চার্জের ক্ষেত্রে প্রাবল্যের দিকের একটি সর্বজনীন মান পাওয়া যায়। এটি ধনাত্মক হওয়ার মূল কারণ হলো গণনার সুবিধার্থে এবং তড়িৎ বলরেখার দিক ধনাত্মক থেকে ঋণাত্মক অভিমুখে নির্ধারণের প্রচলিত নিয়ম বজায় রাখা।

গ) চার্জদ্বয়ের মধ্যে ক্রিয়াশীল বল নির্ণয় কর।
এখানে,
A বিন্দুতে আধান, $q_A = 1.5 \times 10^{-6}$ C
B বিন্দুতে আধান, $q_B = 2.5 \times 10^{-6}$ C
চার্জদ্বয়ের মধ্যবর্তী দূরত্ব, $r = 10$ cm $= 0.1$ m
কুলম্বের ধ্রুবক, $k = 9 \times 10^9$ $N \cdot m^2 \cdot C^{-2}$

আমরা জানি, কুলম্বের সূত্রানুসারে ক্রিয়াশীল বল ($F$):
$F = k \frac{q_A q_B}{r^2}$
$\Rightarrow F = 9 \times 10^9 \times \frac{(1.5 \times 10^{-6}) \times (2.5 \times 10^{-6})}{(0.1)^2}$
$\Rightarrow F = 9 \times 10^9 \times \frac{3.75 \times 10^{-12}}{0.01}$
$\Rightarrow F = 3.375$ N
অতএব, চার্জদ্বয়ের মধ্যে ক্রিয়াশীল বলের মান ৩.৩৭৫ N।

ঘ) মালেক সাড়া পায় না কেন? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে সিদ্ধান্ত দাও।











A (+1.5μC)
B (+2.5μC)
P


4.37 cm
5.63 cm

10 cm


এখানে মালেক সাড়া পায় না বলতে বোঝানো হয়েছে যে, P বিন্দুতে লব্ধি প্রাবল্য শূন্য। উদ্দীপকের তথ্য অনুসারে P বিন্দুতে লব্ধি প্রাবল্য শূন্য কি না তা যাচাই করি।

ধরি, P বিন্দুটি A থেকে $x = 4.37$ cm দূরে অবস্থিত।
তাহলে B থেকে P এর দূরত্ব, $r - x = 10 - 4.37 = 5.63$ cm

লব্ধি প্রাবল্য শূন্য হওয়ার শর্ত: $E_A = E_B$
$\Rightarrow k \frac{q_A}{x^2} = k \frac{q_B}{(r-x)^2}$
$\Rightarrow \frac{1.5 \times 10^{-6}}{x^2} = \frac{2.5 \times 10^{-6}}{(10-x)^2}$
$\Rightarrow \frac{(10-x)^2}{x^2} = \frac{2.5}{1.5}$
$\Rightarrow \left( \frac{10-x}{x} \right)^2 = 1.6667$
$\Rightarrow \frac{10-x}{x} = \sqrt{1.6667}$
$\Rightarrow \frac{10}{x} - 1 = 1.291$
$\Rightarrow \frac{10}{x} = 2.291$
$\Rightarrow x = \frac{10}{2.291} \approx 4.365$ cm

সিদ্ধান্ত:
গাণিতিক হিসাব হতে দেখা যায় যে, A চার্জ থেকে প্রায় ৪.৩৬৫ সে.মি. বা ৪.৩৭ সে.মি. দূরে লব্ধি প্রাবল্য শূন্য হয়। যেহেতু মালেক ঠিক এই অবস্থানেই আধান স্থাপন করেছে, সেহেতু ওই বিন্দুতে একক ধনাত্মক আধানের ওপর লব্ধি বলের মান শূন্য। এই নিরপেক্ষ বিন্দুর কারণে আধানটির ওপর কোনো তড়িৎ আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল কাজ করে না, ফলে মালেক কোনো সাড়া পায় না।