2023 A/L Physics Past Paper · Question 25 (Sinhala Medium)

Answer: (2) (A) සහ (B) පමණක් සත්‍ය වේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුතු දේ: ධාරාවක් රැගෙන යන කම්බියක් මත චුම්බක බලය පිළිබඳ (A), (B), (C) ප්‍රකාශවලින් සත්‍ය වන්නේ කුමක් ද.

සෑම අකුරක්ම කුමක් දැක්වේ ද:

$F$ ($\text{N}$): කම්බිය මත චුම්බක බලය.

$B$ ($\text{T}$): ක්ෂේත්‍රයේ චුම්බක ස්‍රාව ඝනත්වය.

$I$ ($\text{A}$): කම්බියේ ධාරාව.

$l$ ($\text{m}$): කම්බියේ දිග.

$\theta$ ($^\circ$): කම්බිය සහ ක්ෂේත්‍රය අතර කෝණය.

අදාළ න්‍යාය

අංශු මාත්‍රය මත ක්‍රියාකරන බලය

$F \propto I$

$F \propto \Delta l$

$F \propto \sin\theta$

බව පරීක්ෂණාත්මකව පෙන්වා ඇත.

සඳහා ඉහත බලය $F = IBl\sin\theta$ ලෙස දැක්විය හැකි ය.

එනම්, සන්නායකය චුම්බක ක්ෂේත්‍රයට සමාන්තර විට එය ධාරාවක් ගෙන ගිය ද එය මත බලයක් ක්‍රියා නොකරයි.

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

විකල්ප යනු (A), (B), (C) හි සංයෝජන ය.

අපි ප්‍රකාශ තුන වෙන වෙනම පරීක්ෂා කරමු.

පළමු උපුටා දැක්වීමෙන් බලය දිගට අනුලෝමව සමානුපාතික බව පෙනේ. දෙවැනි උපුටා දැක්වීමෙන් දිග $l$ වූ කම්බියක් මත බලය ලැබේ. තුන්වැනි උපුටා දැක්වීමෙන් කියන්නේ ක්ෂේත්‍රය ඔස්සේ ඇති කම්බියක් මත බලයක් නැති බවයි. එබැවින් කම්බියේ එක් එක් කොටසේ දිශාව වැදගත් ය.

උදාහරණයක් ලෙස, ස්ථාවර සුළඟක අල්ලා ගත් දිග රිබනයක් සිතන්න. දිග රිබනය වැඩි සුළඟක් අල්ලයි, එබැවින් වැඩියෙන් තල්ලු වේ.

රිබනය ඉදිරියට පසුපසට නවන්න. එක් එක් කොටස පැත්තකට තල්ලු වේ, එහෙත් කොටස් විවිධ දිශාවලට යොමු වී ඇති නිසා තල්ලු එකම දිශාවට එකතු නොවේ. මුළු තල්ලුව කෙළින් රිබනයේ තල්ලුවට සමාන නොවේ.

කම්බියක් මත චුම්බක බලය ද කොටස් වශයෙන් මෙසේ ම වේ.

තර්කය / ගණනය

$F = BIl\sin\theta$

$\theta = 90^\circ$

$F = BIl$

$2BIl$

$F = BI(2l)$

$BIl$

$F_1 = F_2 = BIl$

$1.41\,BIl$

$F^2 = F_1^2 + F_2^2 = 2(BIl)^2$

$a * a + b * b$

චුම්බක බලය කම්බියේ දිග මත රඳා පවතී.

$F = BIl\sin\theta$ හි දිග $l$ සාධකයකි. එකම ධාරාව, ක්ෂේත්‍රය සහ කෝණය සමග දෙගුණයක් දිග කම්බියක් දෙගුණයක් බලයක් අත්විඳී.

A

චුම්බක බලය කම්බිය නවා ඇති හැඩය මත රඳා පවතී.

කම්බියේ එක් එක් කුඩා කොටසට ක්ෂේත්‍රය සමග තමන්ගේ ම $\theta$ කෝණයක් ඇත, එය මත බලය $BI\,\Delta l\sin\theta$ වන අතර එහි තමන්ගේ ම දිශාවේ ය. නැවීම මෙම කෝණ සහ දිශා වෙනස් කරයි, එබැවින් මුළු බලය වෙනස් වේ. දිග $2l$ වූ කෙළින් කම්බියක් $2BIl$ අත්විඳී, එහෙත් එම කම්බිය ම L හැඩයට නැවුවහොත් $\sqrt{2}\,BIl$ අත්විඳී.

B

චුම්බක බලය කම්බියේ හරස්කඩ වර්ගඵලය මත රඳා පවතී.

හරස්කඩ වර්ගඵලය $F = BIl\sin\theta$ හි නැත. එකම දිග, ධාරාව සහ කෝණය ඇති ඝන කම්බියක් සහ සිහින් කම්බියක් එකම බලය අත්විඳී.

C

(A) ප්‍රකාශය සත්‍ය ය, මන්ද $l$ බලයේ සාධකයකි.

(B) ප්‍රකාශය සත්‍ය ය, මන්ද නැවීම කම්බි කොටස්වල කෝණ සහ දිශා වෙනස් කරයි.

(C) ප්‍රකාශය අසත්‍ය ය, මන්ද වර්ගඵලය බලයේ නැත.

එබැවින් (A) සහ (B) සත්‍ය ය.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

නැවීම බලය වෙනස් කරයි: දිග $2l$ වූ කෙළින් කම්බියක් $2BIl$ අත්විඳී, එම කම්බිය ම L හැඩයට නැවුවහොත් $\sqrt{2}\,BIl$ අත්විඳී. එබැවින් (B) ද සත්‍ය ය.

හරස්කඩ වර්ගඵලය $F = BIl\sin\theta$ හි නැත, එබැවින් (C) අසත්‍ය ය. (B) සත්‍ය ය.

දිග $l$ $F = BIl\sin\theta$ හි සාධකයකි, එබැවින් (A) සත්‍ය ය. (C) අසත්‍ය ය.

හරස්කඩ වර්ගඵලය බලයේ නැත, එබැවින් (C) අසත්‍ය ය.

නිගමනය

(A) සහ (B) ප්‍රකාශ සත්‍ය ය. (C) අසත්‍ය ය.

පිළිතුර (2) යි.

උපුටා දැක්වීම්වලින් ලැබෙන්නේ කෙළින් කම්බි දිගක් මත බලය ය. (B) සඳහා නැවූ කම්බියක කොටස් මත බල දෛශික ලෙස එකතු කළෙමු, L හැඩය උදාහරණයක් ලෙස ගෙන.

ගුරු සටහන

$F = BIl\sin\theta$ ලියා, එහි ඇති රාශි මොනවා දැයි අසන්න.

දිග එහි ඇත, එබැවින් (A) සත්‍ය ය. එක් එක් කොටසේ කෝණය එහි ඇත, එබැවින් නැවීම වැදගත් ය. හරස්කඩ වර්ගඵලය එහි නැත.

විභාග ඉඟිය