background image

Question 11

 

Two charged particles of charges 4 nC and 

– 4 nC are kept 0.2 m cm apart. What is the 

magnitude and nature of the electrostatic force? (Permittivity of free space = 8.85 x 10

-12

 F/m)

 

A.  -3.6 x 10

-6

 N and attractive 

B.  -2.7 x 10

-6

 N and attractive 

C.  -6.7 x 10

-6

 N and attractive 

D.  -4.5 x 10

-7

 N and repulsive 

E.  4.5 x 10

-7

 N and attractive 

Correct Answer: A

 

Explanation:

 

Electrostatic force in a region is given as  
 
F = [(1 / 4πε

o

) (q

1

q

2

 / R)] -------------- (1) 

 
Standard value of 1 / 4πε

o

 is 9 x 10

9

 Nm

2

C

-2

  

We are given values of charges in nC so we need to convert them into C. 
1 nC = 10

-9

C or -4 nC = - 4x10

-9

 C 

Putting the values in equation 1 we get 
F = 9 x 10

9

 x [(4 x 10

-9

 * 4 x 10

-9

) / 0.2

2

Or F = -3.6 x 10

-6

 N 

As force is negative, that suggests nature of force is attractive.  
Hence, A is the correct answer option. 

Question 12

 

What is the current density of electrons flowing through a steel block of length 1 m, if potential 
difference applied across the conductor is 200 V? (Conductivity of steel = 1.45 x 10

6

 

Ω

-1

m

-1

)

 

A.  2.9 x 10

8

 A/m

2

 

B.  1.4 x 10

8

 A/m

2

 

C.  2.2 x 10

8

 A/m

2

 

D.  3.4 x 10

9

 A/m

2

 

E.  1.45 x 10

4

 A/m

2

 

Correct Answer: A

 

Explanation:

 

Current density is given as  
 
J = σE -------------- (1) 
 
Electric field is given as  
 
E = V / l --------------- (2) 
 
Putting the values in equation 2 we get 
 
E = 200/1 Or E = 200 v/m 
Putting the values in equation 1 we get 

Comments:

MCAT Test "Questions And Answers"

navigate_before navigate_next