किसी पदार्थ के एक अणु में `10^(-30)` cm परिमाण का स्थायी विद्युत द्विध्रुव होता है। इस पदार्थ के एक मोल को `10^7 V m^(-1)` परिमाण के प्रबल स्थिरविद्युत क्षेत्र को आरोपित करके ध्रुवित किया जाता है। क्षेत्र की दिशा को `60^@` के कोण के द्वारा परिवर्तित किया जाता है। पदार्थ के द्वारा इसके क्षेत्र की नई दिशा के अनुदिश इसके द्विध्रुव के समायोजन (Aligning) में मुक्त की गई ऊर्जा होती है -

Options

A. `-6J`
B. `-3J`
C. `3J`
D. `6J`

Answer

B

Explanation

प्रत्येक अणु का द्विध्रुव आघूर्ण = `10^(-30)` C m
चूँकि पदार्थ के 1 मोल में `6 xx 10^23` अणु होते हैं, इसलिए सभी अणुओं का कुल द्विध्रुव आघूर्ण,
`p=6xx10^23xx10^(-30)C m =6xx10^(-7)` C m
प्रारंभिक स्थितिज ऊर्जा,
`U_i=-pE cos theta`
`=-6xx10^(-7)xx 10^7 cos 0^@`
=-6J
अंतिम स्थितिज ऊर्जा,
`U_f=-6xx10^(-6) xx 10^6 xx cos 60^@`
=-3 J
किया गया कार्य=- [स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तन]
=-[(-3)-(-6)]=-3 J