Bihar Board 12th Physics Objective Answers Chapter 2 स्थिरवैद्युत विभव तथा धारिता

Bihar Board 12th Physics Objective Questions and Answers

Bihar Board 12th Physics Objective Answers Chapter 2 स्थिरवैद्युत विभव तथा धारिता

प्रश्न 1.
नियत विभव के किसी क्षेत्र में
(a) विद्युत क्षेत्र एकसमान होता है
(b) विद्युत क्षेत्र शून्य होता है ।
(c) किसी क्षेत्र के अंदर कोई आवेश नहीं हो सकता है
(d) (b) एवं (c) दोनों सही है।
उत्तर-
(d) (b) एवं (c) दोनों सही है।

प्रश्न 2.
भुजा x के किसी घन का आवेश उसके प्रत्येक शीर्ष पर है। घन के केन्द्र पर रखे इस आवेश के कारण विभव है –

उत्तर-
(b)

प्रश्न 3.
त्रिज्या r₁ एवं ₂के दो चालक गोले समान रूप से आवेशित हैं। उनके विभव का अनुपात होगा –

उत्तर-
(c) \(\frac{r_{2}}{r_{1}}\)

प्रश्न 4.
दो बिन्दु A एवं B क्रमशः 2m एवं 1m की दूरियों पर बिन्दु आवेश +2μC की व्यासतः पर इससे विपरीत दिशाओं में स्थित है। A एवं B के मध्य विभवान्तर होगा –
(a) 3 × 10³ V
(b) 6 × 10⁴ V
(c) -9 × 10³V
(d) -3 × 10³V
उत्तर-
(c) -9 × 10³V

प्रश्न 5.
10 cm दूर स्थित 5 × 10⁷ C आवेश के कारण किसी बिन्दु पर विभव होगा –
(a) 3.5 × 10⁵ V
(b) 3.5 × 10⁴V
(c) 4.5 × 10⁴V
(d) 4.5 × 10⁵V
उत्तर-
(c) 4.5 x 10⁴V
(c) यहाँ, q = 5 × 10^-7 C,r = 10cm = 01m
विभव \(V=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{q}{r}=\frac{9 \times 10^{9} \times 5 \times 10^{-7}}{0.1}\)
= 4.5 × 10⁴V

प्रश्न 6.
किसी ए कूलॉम आवेश के कारण मुक्त आकाश में किसी बिन्दु पर विद्युत विभव Q × 10¹¹ v है। उस बिन्दु पर विद्युत क्षेत्र क्या होगा?
(a) 12πε₀Q × 10²² Vm^-1
(b) 4πε₀Q × 10²² Vm^-1
(c) 12πε₀Q × 10²⁰ Vm^-1
(d) 4πε₀Q × 10²⁰ Vm^-1
उत्तर-
(b) 4πε₀Q × 10²² Vm^-1

प्रश्न 7.
HCl अणुओं में H⁺ एवं Cl^– आयनों के बीच की दूरी 1.38 A है।
द्विध्रुव के अक्ष पर 10 Å की दूरी पर इस द्विध्रुव के कारण विभव होगा
(a) 2.1 V
(b) 1.8 V
(c) 0.2V
(d) 1.2V
उत्तर-
(c) 0.2V
(c) यहाँ, 2a = 1.38 × 10^-10 m, r = 10 × 10^-10 m आवेश, q
= 1.6 × 10^-19C
चूँकि विभव,

प्रश्न 8.
किसी विद्युत द्विध्रुव के विद्युत क्षेत्र एवं विभव, दूरी के साथ इस प्रकार परिवर्तित होते हैं –

उत्तर-
(d)

प्रश्न 9.
प्रत्येक चार समान आवेशों को किसी भुजा के वर्ग के चारों कोनों पर रखा जाता है । इसके केन्द्र से अनंत तक -q आवेश को लाने में किया गया कार्य क्या होगा? ।

उत्तर-
(b)

प्रश्न 10.
8 cm भुजा के षष्ठफलक के प्रत्येक शीर्ष पर 4μC का आवेश है।
षष्ठफलक के केन्द्र पर विभव होगा-
(a) 2.7 × 10⁶V
(b) 7.2 × 10¹¹ v
(c) 2.5 × 10¹²V
(d) 3.4 × 10⁴ V
उत्तर-
(a) 2.7 × 10⁶V

चित्र में दर्शाए अनुसार, 8 cm की समान भुजा के षष्टफलक ABCDEF का केन्द्र 0 है। चूँकि यह नियमित षष्टफलक है, OAB, OBC, आदि समबाहु त्रिभुज हैं।
∴ OA=OB =OC =OD=OE = OF
=8 cm = 8 × 10^-2 m
पर विभव,

प्रश्न 11.
विद्युत क्षेत्र एवं समविभव पृष्ठ के बीच का कोण क्या होता है ?
(a) हमेशा 90°
(b) हमेशा 0°
(c) 0° से 90°
(d) 0° से 180°
उत्तर-
(a) हमेशा 90°

प्रश्न 12.
किसी खोखले चालक गोले को चित्रानुसार Pपर स्थित किसी बिन्दु आवेश द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र में रखा गया है। माना A, B एवं c बिन्दु पर क्रमशः विभव V_A,V_B, V_C हैं, तो

(a) V_C >V_B
(b) V_A > V_B
(c) V_B > V_C
(d) V_A = V_C
उत्तर-
(d) V_A = V_C

प्रश्न 13.
किसी qआवेश को त्रिज्या a के वृत्त जिसके केन्द्र पर आवेश हो, को एक पूरा चक्कर लगाने में किया गया कार्य होगा

उत्तर-
(d)

प्रश्न 14.
एक परीक्षण आवेश निम्न विभव बिन्दु से उच्च विभव बिन्दु तक घूमता है। परीक्षण आवेश की स्थितिज ऊर्जा-
(a) समान रहेगी
(b) बढ़ेगी
(c) घटेगी
(d) शून्य हो जाएगी।
उत्तर-
(c) घटेगी

प्रश्न 15.
निम्न में से कौन-सा कथन किसी पूर्ण चालक के लिए गलत है ?
(a) चालक का पृष्ठ एक समविभव पृष्ठ होता है।
(b) चालक के पृष्ठ के ठीक बाहर विद्युत क्षेत्र पृष्ठ के लम्बवत् होता है।
(c) किसी चालक द्वारा वाहक आवेश हमेशा चालक के पृष्ठ के ऊपर एकसमान रूप से वितरित हो जाता है।
(d) इनमें से कोई नहीं।
उत्तर-
(d) इनमें से कोई नहीं।

प्रश्न 16.
माना R₁एवं R₂ त्रिज्याओं, जहाँ R₁ > R₂ के दो चालक गोले हैं। यदि दोनों समान विभव पर हो, तथा बड़े गोले का आवेश छोटे गोले से अधिक हो, तो
(a) छोटे गोले का आवेश घनत्व, बड़े गोले से कम होता है।
(b) छोटे गोले का आवेश घनत्व, बड़े गोले से अधिक होता है।
(c) दोनों गोलों का आवेश घनत्व समान होता है।
(d) इनमें से कोई नहीं।
उत्तर-
(b) छोटे गोले का आवेश घनत्व, बड़े गोले से अधिक होता है।

प्रश्न 17.
a एवं b त्रिज्याओं के दो आवेशित चालक गोले किसी तार द्वारा एक-दूसरे से जुड़े हैं। दोनों गोलों के पृष्ठों पर विद्युत क्षेत्रों का अनुपात है –

उत्तर-
(b) b/a

प्रश्न 18.
निम्न में से कौन-सा ध्रुवीय अणु का उदाहरण है ?
(a) O₂
(b) H₂
(c) N₂
(d) HCl
उत्तर-
(d) HCl

प्रश्न 19.
किसी धातु का परावैद्युत नियतांक होता है
(a) शून्य
(b) अनंत
(c) 1
(d) 10
उत्तर-
(b) अनंत

प्रश्न 20.
R त्रिज्या के किसी धात्विक गोले को विभव V से आवेशित किया जाता है, तो आवेश q समानुपाती है –
(a) V के
(b) R के
(c) V एवं R दोनों के
(d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर-
(c) V एवं R दोनों के

प्रश्न 21.
किसी समानान्तर प्लेट संधारित्र को चित्रानुसार किसी बैटरी से जोड़ा जाता है। दो स्थितियों पर विचार करें-

(i) कुंजी K को बंद रखा जाता है तथा संधारित्र की प्लेटों विद्यतरोधी हण्डल के प्रयोग से दूर घूमती हैं।
(ii) कुंजी K को खोल दिया जाता है तथा संधारित्र की प्लेटें विद्युतरोधी हेण्डल के प्रयोग से दर घूमती हैं।
निम्न में से कौन-सा कथन सही है?
(a) (i) में, Q समान रहता है किन्तु C परिवर्तित होता है।
(b) (i) में, V समान रहता है किन्तु C परिवर्तित होता है
(c) (i) में, V समान रहता है तथा इसलिए Q परिवर्तित होता है
(d) (ii) में, Q. एवं V दोनों परिवर्तित होते हैं ।
उत्तर-
(c) (i) में, V समान रहता है तथा इसलिए Q परिवर्तित होता है

प्रश्न 22.
किसी समानान्तर पट्ट वायु संधारित्र की धारिता C है। जब इसे परावैद्युत नियतांक 5 के परावैद्युत से आधा भर दिया जाता है, तो | धारिता में प्रतिशत वृद्धि होगी –
(a) 400%
(b) 66.6%
(c) 33.3%
(d) 200%
उत्तर-
(b) 66.6%

प्रश्न 23.
किसी समानान्तर प्लेट संधारित्र में, धारिता बढ़ जाती है यदि
(a) प्लेट का क्षेत्रफल कम कर दिया जाये ।
(b) प्लेटों के मध्य दूरी बढ़ा दी जाये।
(c) प्लेट का क्षेत्रफल बढ़ा दिया जाये।
(d) परावैद्युत नियतांक कम कर दिया जाये ।
उत्तर-
(c) प्लेट का क्षेत्रफल बढ़ा दिया जाये।

प्रश्न 24.
समानान्तर प्लेट संधारित्र में बराबर एवं विपरीत आवेशों वाली दो वर्ग प्लेटें हैं। प्लेटों पर पृष्ठ आवेश घनत्व क्रमशः +σ एवं -σ हैं। प्लेटों के मध्य क्षेत्र में, विद्युत क्षेत्र का परिमाण होगा –
(a) \(\frac{\sigma}{2 \varepsilon_{0}}\)
(b) \(\frac{\sigma}{\varepsilon_{0}}\)
(c) 0
(d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर-
(b) \(\frac{\sigma}{\varepsilon_{0}}\)

प्रश्न 25.
एक समानान्तर प्लेट संधारित्र समान दूरी पर स्थित n प्लेटों से मिलकर बना है। इन प्लेटों को एकान्तर क्रम में जोड़ा गया है । यदि किन्हीं दो प्लेटों के मध्य धारिता C है तो परिणामी धारिता क्या होगी?
(a) nc
(b) C/n
(c) (n+ 1)C
(d) (n-1)C.
उत्तर-
(d) (n-1)C.

प्रश्न 26.
चार, 20 μF संधारित्रों का नेटवर्क चित्रानुसार 600 V सप्लाई से जुड़ा है।
नेटवर्क की तुल्य धारिता क्या होगी?

(a) 30.26μF
(b) 20μF
(c) 26.67μF
(d) 10 μF
उत्तर-
(c) 26.67μF

प्रश्न 27.
समान धारिता 4μF के तीन संधारित्रों को इस प्रकार से जोड़ा जाता है कि प्रभावी धारिता 6μF हो। यह किया जा सकता है –
(a) उन्हें श्रेणीक्रम में जोड़कर
(b) उन्हें समानान्तर क्रम में जोड़कर ।
(c) दो को श्रेणीक्रम में तथा एक को समानान्तर क्रम में जोड़कर
(d) दो को समानान्तर क्रम में तथा एक को श्रेणीक्रम में जोड़कर
उत्तर-
(c) दो को श्रेणीक्रम में तथा एक को समानान्तर क्रम में जोड़कर

प्रश्न 28.
2μF एवं 4μF के दो संधारित्रों को समानान्तर क्रम में जोड़ा जाता है। 6μF के एक तीसरे संधारित्र को श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है। इस संयोजन को 12 V बैटरी से जोड़ा जाता है। 2uF संधारित्र में वोल्टता होगी
(a) 2V
(b) 8 V
(c) 6 V
(d) 1 V
उत्तर-
(c) 6 V

= 3μF
कुल आवेश, Q = CV = 3 × 12 = 36 μC
6μF संधारित्र में वोल्टता = \(\frac{36 \mu C}{6 \mu C}\) = 6μV
2μF एवं 4μF संधारित्रों में वोल्टता
= 12V – 6V; V = 6V

प्रश्न 29.
चित्र में दर्शाए गए 3μF संधारित्र पर आवेश है –

(a) 2μc
(b) 10 μc
(c) 6μc
(d) 8μc
उत्तर-
(b) 10 μc
(b) चूँकि सभी संधारित्र श्रेणीक्रम में जुड़े हैं,
∴ तुल्य प्रतिरोध,

प्रत्येक संधारित्र पर आवेश समान है
(∵V= 10V)
q = C_{तुल्य} V = 1 × 10 = 10 μc

प्रश्न 30.
एक 16 pF के संधारित्र को 70 V सप्लाई से जोड़ा जाता है। संधारित्र में संचित विद्युत ऊर्जा की मात्रा है –
(a) 4.5 × 10^-12J
(b) 5.1 × 10^-8J
(c) 2.5 × 10^-12J
(d) 3.2 × 10^-8J.
उत्तर-
(b) 5.1 × 10-8J
(b) यहाँ, C = 16pF = 16 × 10^-12F
v=80V
चूँकि \(V=\frac{1}{2} C V^{2}=\frac{1}{2} \times 16 \times 10^{-12} \times(80)^{2}=5.1 \times 10^{-8} \mathrm{J}\)

प्रश्न 31.
किसी संधारित्र में संचित ऊर्जा एवं संधारित्र में आवेशन के दौरान व्यय ऊर्जा का अनुपात होता है
(a) 1:1
(b) 1 : 2
(c) 2 :1
(d) 1:3.
उत्तर-
(c) 2 :1

प्रश्न 32.
18 cm त्रिज्या के एक धात्विक गोले को 5 × 10^-6 आवेश दिया
गया है। आवेशित चालक की ऊर्जा होगी
(a) 0.2J
(b) 0.6J
(c) 1.2J
(d) 2.4J
उत्तर-
(b) 0.6 J.

प्रश्न 33.
वॉन-डी ग्राफ जनित्र प्रयुक्त किया जाता है –
(a) विद्युत ऊर्जा संचय में ।
(b) कुछ मिलियन वोल्ट को उच्च वोल्टता बनाने में
(c) इलेक्ट्रॉन जैसे आवेशित कणों को अवत्वरित (Decelerate) करने के लिए
(d) (a) एवं (b) दोनों सही हैं।
उत्तर-
(b) कुछ मिलियन वोल्ट को उच्च वोल्टता बनाने में

प्रश्न 34.
यदि 10 cm त्रिज्या के एक आवेशित गोलीय चालक के केन्द्र से
5 cm दूर किसी बिन्दु पर विभव V है, तो केन्द्र से 15 cm दूर किसी बिन्दु पर विभव होगा
(a) 3V
(b) \(\frac{3}{2}\) V
(c) \(\frac{3}{2}\) V
(d) \(\frac{3}{2}\) V
उत्तर-
(c) \(\frac{3}{2}\) V
(c) आवेशित चालक के अंदर किसी भी बिन्दु पर विभव इसके पृष्ठ पर विभव के समान होता है।

प्रश्न 35.
जान्तव विद्युत (Animal electricity) तथ्य को किसने स्थापित किया ?
(a) वॉन-डी ग्राफ
(b) काउन्ट एलेजेन्ड्रो वोल्टा
(c) गस्तव रॉबर्ट किरचॉफ
(d) हन्स क्रिश्चियन ओस्टेंड
उत्तर-
(b) काउन्ट एलेजेन्ड्रो वोल्टा

प्रश्न 36.
4μF के एक संधारित्र को परिपथ में दिखाए गए अनुसार जोड़ा जाता है। बैटरी का आन्तरिक प्रतिरोध 0.5Ω है। संधारित्र की प्लेटों पर आवेश की मात्रा क्या होगी?

(a) 0
(b) 4μC
(c) 16μC
(d) 8μC
उत्तर-
(d) 8μC

प्रश्न 37.
एक धनात्मक आवेशित कण किसी विद्युत क्षेत्र में वीरामवस्था से मुक्त होता है। आवेश की विद्युत स्थितिज ऊर्जा
(a) नियत रहती है क्योंकि विद्युत क्षेत्र एकसमान है।
(b) बढ़ जाती है क्योंकि आवेश विद्युत क्षेत्र के अनुदिश गति करता है ।
(c) कम हो जाती है क्योंकि आवेश विद्युत क्षेत्र के अनुदिश गति करता है।
(c) कम हो जाती है क्योंकि आवेश विद्युत क्षेत्र के विपरीत गति करता है।
उत्तर-
(c) कम हो जाती है क्योंकि आवेश विद्युत क्षेत्र के अनुदिश गति करता है।