R त्रिज्या वाले एक पतले धातु के खोखले गोले के पृष्ठ पर Q आवेश है। इसके केंद्र C पर बिंदु आवेश `Q /2 ` रखा गया है तथा इसके केंद्र से x दुरी पर गोले के बाहर दूसरा आवेश `+ 2Q ` रखा गया है। परिकलित कीजिए-
खोल के केंद्र तथा बिंदु A पर स्थित आवेश पर बल

Options

A. `F=(3Q^(2))/(8 pi epsi_0 r^(2))` खोल से बाहर की ओर ।
B. `F=(3Q^(2))/(4 pi epsi_0 r^(2))` खोल से बाहर की ओर ।
C. 0
D. `F=(3Q^(2))/(2 pi epsi_0 r^(2))` खोल से बाहर की ओर ।

Answer

B

Explanation

खोखले गोले के अंदर विधुत क्षेत्र शून्य होता है। अतः केंद्र C पर स्थित आवेश पर लगने वाला बल शून्य होगा।

बिंदु A पर स्थित आवेश 2Q, पृष्ठ पर स्थित आवेश Q तथा केंद्र C पर स्थित आवेश `(Q)/(2)` के कारण बल का अनुभव करेगा ।
पृष्ठ पर स्थित आवेश Q ऐसा व्यवहार करेगा मानो की वह केंद्र C पर स्थित है । इस प्रकार केंद्र C पर कुल आवेश
`=Q+(Q)/(2)=(3Q)/(2)`
अतः बिंदु पर स्थित आवेश पर बल
`F=(1)/(4 pi epsi_0)*(q_1q_2)/(r^(2))` ( सूत्र )
`=(1)/(4pi epsi_0) * ((3Q)/(2) xx 2Q)/(x^(2))`
`F=(3Q^(2))/(4 pi epsi_0 r^(2))` खोल से बाहर की ओर ।