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Page 1 Q u e s t i o n 1 A n o b j e c t m o v e s w i t h s p e e d v 1 , v 2 a n d v 3 a l o n g a l i n e s e g m e n t A B , B C a n d C D r e s p e c t i v e l y a s s h o w n i n f i g u r e . W h e r e A B = B C a n d A D = 3 A B , t h e n a v e r a g e s p e e d o f t h e o b j e c t w i l l b e : O p t i o n s : A . v 1 v 2 v 3 3 ( v 1 v 2 + v 2 v 3 + v 3 v 1 ) B . 3 v 1 v 2 v 3 ( v 1 v 2 + v 2 v 3 + v 3 v 1 ) C . ( r 2 + r 2 + r 3 ) 3 D . ( v 1 + v 2 + v 3 ) 3 v 1 v 2 v 3 A n s w e r : B S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 2 T h e e f f e c t o f i n c r e a s e i n t e m p e r a t u r e o n t h e n u m b e r o f e l e c t r o n s i n BITSAT - Paper 2023 Shift 1 Solved Paper Page 2 Q u e s t i o n 1 A n o b j e c t m o v e s w i t h s p e e d v 1 , v 2 a n d v 3 a l o n g a l i n e s e g m e n t A B , B C a n d C D r e s p e c t i v e l y a s s h o w n i n f i g u r e . W h e r e A B = B C a n d A D = 3 A B , t h e n a v e r a g e s p e e d o f t h e o b j e c t w i l l b e : O p t i o n s : A . v 1 v 2 v 3 3 ( v 1 v 2 + v 2 v 3 + v 3 v 1 ) B . 3 v 1 v 2 v 3 ( v 1 v 2 + v 2 v 3 + v 3 v 1 ) C . ( r 2 + r 2 + r 3 ) 3 D . ( v 1 + v 2 + v 3 ) 3 v 1 v 2 v 3 A n s w e r : B S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 2 T h e e f f e c t o f i n c r e a s e i n t e m p e r a t u r e o n t h e n u m b e r o f e l e c t r o n s i n BITSAT - Paper 2023 Shift 1 Solved Paper c o n d u c t i o n b a n d ( n e ) a n d r e s i s t a n c e o f a s e m i c o n d u c t o r w i l l b e a s : O p t i o n s : A . B o t h n e a n d r e s i s t a n c e d e c r e a s e B . B o t h n e a n d r e s i s t a n c e i n c r e a s e C . n e i n c r e a s e s , r e s i s t a n c e d e c r e a s e s D . n e d e c r e a s e s , r e s i s t a n c e i n c r e a s e s A n s w e r : C S o l u t i o n : S o l u t i o n : W h e n t e m p e r a t u r e i n c r e a s e s , m o r e e l e c t r o n s e x c i t e t o c o n d u c t i o n b a n d a n d h e n c e c o n d u c t i v i t y i n c r e a s e s , t h e r e f o r e r e s i s t a n c e d e c r e a s e s . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 3 A r a d i o - a c t i v e m a t e r i a l i s r e d u c e d t o 1 / 8 o f i t s o r i g i n a l a m o u n t i n 3 d a y s . I f 8 × 1 0 - 3 k g o f t h e m a t e r i a l i s l e f t a f t e r 5 d a y s . T h e i n i t i a l a m o u n t o f t h e m a t e r i a l i s O p t i o n s : A . 7 0 0 g m B . 9 0 0 g m C . 4 7 5 g m D . 2 5 6 g m A n s w e r : D S o l u t i o n : S o l u t i o n : Page 3 Q u e s t i o n 1 A n o b j e c t m o v e s w i t h s p e e d v 1 , v 2 a n d v 3 a l o n g a l i n e s e g m e n t A B , B C a n d C D r e s p e c t i v e l y a s s h o w n i n f i g u r e . W h e r e A B = B C a n d A D = 3 A B , t h e n a v e r a g e s p e e d o f t h e o b j e c t w i l l b e : O p t i o n s : A . v 1 v 2 v 3 3 ( v 1 v 2 + v 2 v 3 + v 3 v 1 ) B . 3 v 1 v 2 v 3 ( v 1 v 2 + v 2 v 3 + v 3 v 1 ) C . ( r 2 + r 2 + r 3 ) 3 D . ( v 1 + v 2 + v 3 ) 3 v 1 v 2 v 3 A n s w e r : B S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 2 T h e e f f e c t o f i n c r e a s e i n t e m p e r a t u r e o n t h e n u m b e r o f e l e c t r o n s i n BITSAT - Paper 2023 Shift 1 Solved Paper c o n d u c t i o n b a n d ( n e ) a n d r e s i s t a n c e o f a s e m i c o n d u c t o r w i l l b e a s : O p t i o n s : A . B o t h n e a n d r e s i s t a n c e d e c r e a s e B . B o t h n e a n d r e s i s t a n c e i n c r e a s e C . n e i n c r e a s e s , r e s i s t a n c e d e c r e a s e s D . n e d e c r e a s e s , r e s i s t a n c e i n c r e a s e s A n s w e r : C S o l u t i o n : S o l u t i o n : W h e n t e m p e r a t u r e i n c r e a s e s , m o r e e l e c t r o n s e x c i t e t o c o n d u c t i o n b a n d a n d h e n c e c o n d u c t i v i t y i n c r e a s e s , t h e r e f o r e r e s i s t a n c e d e c r e a s e s . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 3 A r a d i o - a c t i v e m a t e r i a l i s r e d u c e d t o 1 / 8 o f i t s o r i g i n a l a m o u n t i n 3 d a y s . I f 8 × 1 0 - 3 k g o f t h e m a t e r i a l i s l e f t a f t e r 5 d a y s . T h e i n i t i a l a m o u n t o f t h e m a t e r i a l i s O p t i o n s : A . 7 0 0 g m B . 9 0 0 g m C . 4 7 5 g m D . 2 5 6 g m A n s w e r : D S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 4 A 1 2 . 5 e V e l e c t r o n b e a m i s u s e d t o b o m b a r d g a s e o u s h y d r o g e n a t r o o m t e m p e r a t u r e . T h e n u m b e r o f s p e c t r a l l i n e s e m i t t e d w i l l b e : O p t i o n s : A . 2 B . 1 C . 3 D . 4 A n s w e r : C S o l u t i o n : S o l u t i o n : I f w e a s s u m e e l e c t r o n i n h y d r o g e n a t o m t a k e s e n e r g y 1 2 . 0 9 e V f r o m t h e i n c o m i n g r a d i a t i o n , t h e m a x i m u m e x c i t e d s t a t e o f e l e c t r o n w i l l b e n = 3 . S o , n u m b e r o f s p e c t r a l l i n e s i s H e r e w e a s s u m e s o m e p a r t o f e n e r g y 1 2 . 5 e V - 1 2 . 0 9 e V = 0 . 4 1 e V g e t l o s t d u e t o c o l l i s i o n . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 5 I f 1 0 0 0 d r o p l e t s o f w a t e r o f s u r f a c e t e n s i o n 0 . 0 7 N / m . h a v i n g s a m e r a d i u s 1 m m e a c h , c o m b i n e t o f r o m a s i n g l e d r o p . I n t h e p r o c e s s t h e r e l e a s e d s u r f a c e e n e r g y i s - T a k e p = 2 2 7 O p t i o n s : A . 7 . 9 2 × 1 0 - 6 J B . 7 . 9 2 × 1 0 - 4 J ( ) Page 4 Q u e s t i o n 1 A n o b j e c t m o v e s w i t h s p e e d v 1 , v 2 a n d v 3 a l o n g a l i n e s e g m e n t A B , B C a n d C D r e s p e c t i v e l y a s s h o w n i n f i g u r e . W h e r e A B = B C a n d A D = 3 A B , t h e n a v e r a g e s p e e d o f t h e o b j e c t w i l l b e : O p t i o n s : A . v 1 v 2 v 3 3 ( v 1 v 2 + v 2 v 3 + v 3 v 1 ) B . 3 v 1 v 2 v 3 ( v 1 v 2 + v 2 v 3 + v 3 v 1 ) C . ( r 2 + r 2 + r 3 ) 3 D . ( v 1 + v 2 + v 3 ) 3 v 1 v 2 v 3 A n s w e r : B S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 2 T h e e f f e c t o f i n c r e a s e i n t e m p e r a t u r e o n t h e n u m b e r o f e l e c t r o n s i n BITSAT - Paper 2023 Shift 1 Solved Paper c o n d u c t i o n b a n d ( n e ) a n d r e s i s t a n c e o f a s e m i c o n d u c t o r w i l l b e a s : O p t i o n s : A . B o t h n e a n d r e s i s t a n c e d e c r e a s e B . B o t h n e a n d r e s i s t a n c e i n c r e a s e C . n e i n c r e a s e s , r e s i s t a n c e d e c r e a s e s D . n e d e c r e a s e s , r e s i s t a n c e i n c r e a s e s A n s w e r : C S o l u t i o n : S o l u t i o n : W h e n t e m p e r a t u r e i n c r e a s e s , m o r e e l e c t r o n s e x c i t e t o c o n d u c t i o n b a n d a n d h e n c e c o n d u c t i v i t y i n c r e a s e s , t h e r e f o r e r e s i s t a n c e d e c r e a s e s . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 3 A r a d i o - a c t i v e m a t e r i a l i s r e d u c e d t o 1 / 8 o f i t s o r i g i n a l a m o u n t i n 3 d a y s . I f 8 × 1 0 - 3 k g o f t h e m a t e r i a l i s l e f t a f t e r 5 d a y s . T h e i n i t i a l a m o u n t o f t h e m a t e r i a l i s O p t i o n s : A . 7 0 0 g m B . 9 0 0 g m C . 4 7 5 g m D . 2 5 6 g m A n s w e r : D S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 4 A 1 2 . 5 e V e l e c t r o n b e a m i s u s e d t o b o m b a r d g a s e o u s h y d r o g e n a t r o o m t e m p e r a t u r e . T h e n u m b e r o f s p e c t r a l l i n e s e m i t t e d w i l l b e : O p t i o n s : A . 2 B . 1 C . 3 D . 4 A n s w e r : C S o l u t i o n : S o l u t i o n : I f w e a s s u m e e l e c t r o n i n h y d r o g e n a t o m t a k e s e n e r g y 1 2 . 0 9 e V f r o m t h e i n c o m i n g r a d i a t i o n , t h e m a x i m u m e x c i t e d s t a t e o f e l e c t r o n w i l l b e n = 3 . S o , n u m b e r o f s p e c t r a l l i n e s i s H e r e w e a s s u m e s o m e p a r t o f e n e r g y 1 2 . 5 e V - 1 2 . 0 9 e V = 0 . 4 1 e V g e t l o s t d u e t o c o l l i s i o n . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 5 I f 1 0 0 0 d r o p l e t s o f w a t e r o f s u r f a c e t e n s i o n 0 . 0 7 N / m . h a v i n g s a m e r a d i u s 1 m m e a c h , c o m b i n e t o f r o m a s i n g l e d r o p . I n t h e p r o c e s s t h e r e l e a s e d s u r f a c e e n e r g y i s - T a k e p = 2 2 7 O p t i o n s : A . 7 . 9 2 × 1 0 - 6 J B . 7 . 9 2 × 1 0 - 4 J ( ) C . 9 . 6 8 × 1 0 - 4 J D . 8 . 8 × 1 0 - 5 J A n s w e r : B S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 6 T h e f o r c e b e t w e e n t w o s m a l l c h a r g e d s p h e r e s h a v i n g c h a r g e s o f 1 × 1 0 - 7 C a n d 2 × 1 0 - 7 C p l a c e d 2 0 c m a p a r t i n a i r i s O p t i o n s : A . 4 . 5 × 1 0 - 2 N B . 4 . 5 × 1 0 - 3 N C . 5 . 4 × 1 0 - 2 N D . 5 . 4 × 1 0 - 3 N A n s w e r : B S o l u t i o n : S o l u t i o n : Page 5 Q u e s t i o n 1 A n o b j e c t m o v e s w i t h s p e e d v 1 , v 2 a n d v 3 a l o n g a l i n e s e g m e n t A B , B C a n d C D r e s p e c t i v e l y a s s h o w n i n f i g u r e . W h e r e A B = B C a n d A D = 3 A B , t h e n a v e r a g e s p e e d o f t h e o b j e c t w i l l b e : O p t i o n s : A . v 1 v 2 v 3 3 ( v 1 v 2 + v 2 v 3 + v 3 v 1 ) B . 3 v 1 v 2 v 3 ( v 1 v 2 + v 2 v 3 + v 3 v 1 ) C . ( r 2 + r 2 + r 3 ) 3 D . ( v 1 + v 2 + v 3 ) 3 v 1 v 2 v 3 A n s w e r : B S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 2 T h e e f f e c t o f i n c r e a s e i n t e m p e r a t u r e o n t h e n u m b e r o f e l e c t r o n s i n BITSAT - Paper 2023 Shift 1 Solved Paper c o n d u c t i o n b a n d ( n e ) a n d r e s i s t a n c e o f a s e m i c o n d u c t o r w i l l b e a s : O p t i o n s : A . B o t h n e a n d r e s i s t a n c e d e c r e a s e B . B o t h n e a n d r e s i s t a n c e i n c r e a s e C . n e i n c r e a s e s , r e s i s t a n c e d e c r e a s e s D . n e d e c r e a s e s , r e s i s t a n c e i n c r e a s e s A n s w e r : C S o l u t i o n : S o l u t i o n : W h e n t e m p e r a t u r e i n c r e a s e s , m o r e e l e c t r o n s e x c i t e t o c o n d u c t i o n b a n d a n d h e n c e c o n d u c t i v i t y i n c r e a s e s , t h e r e f o r e r e s i s t a n c e d e c r e a s e s . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 3 A r a d i o - a c t i v e m a t e r i a l i s r e d u c e d t o 1 / 8 o f i t s o r i g i n a l a m o u n t i n 3 d a y s . I f 8 × 1 0 - 3 k g o f t h e m a t e r i a l i s l e f t a f t e r 5 d a y s . T h e i n i t i a l a m o u n t o f t h e m a t e r i a l i s O p t i o n s : A . 7 0 0 g m B . 9 0 0 g m C . 4 7 5 g m D . 2 5 6 g m A n s w e r : D S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 4 A 1 2 . 5 e V e l e c t r o n b e a m i s u s e d t o b o m b a r d g a s e o u s h y d r o g e n a t r o o m t e m p e r a t u r e . T h e n u m b e r o f s p e c t r a l l i n e s e m i t t e d w i l l b e : O p t i o n s : A . 2 B . 1 C . 3 D . 4 A n s w e r : C S o l u t i o n : S o l u t i o n : I f w e a s s u m e e l e c t r o n i n h y d r o g e n a t o m t a k e s e n e r g y 1 2 . 0 9 e V f r o m t h e i n c o m i n g r a d i a t i o n , t h e m a x i m u m e x c i t e d s t a t e o f e l e c t r o n w i l l b e n = 3 . S o , n u m b e r o f s p e c t r a l l i n e s i s H e r e w e a s s u m e s o m e p a r t o f e n e r g y 1 2 . 5 e V - 1 2 . 0 9 e V = 0 . 4 1 e V g e t l o s t d u e t o c o l l i s i o n . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 5 I f 1 0 0 0 d r o p l e t s o f w a t e r o f s u r f a c e t e n s i o n 0 . 0 7 N / m . h a v i n g s a m e r a d i u s 1 m m e a c h , c o m b i n e t o f r o m a s i n g l e d r o p . I n t h e p r o c e s s t h e r e l e a s e d s u r f a c e e n e r g y i s - T a k e p = 2 2 7 O p t i o n s : A . 7 . 9 2 × 1 0 - 6 J B . 7 . 9 2 × 1 0 - 4 J ( ) C . 9 . 6 8 × 1 0 - 4 J D . 8 . 8 × 1 0 - 5 J A n s w e r : B S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 6 T h e f o r c e b e t w e e n t w o s m a l l c h a r g e d s p h e r e s h a v i n g c h a r g e s o f 1 × 1 0 - 7 C a n d 2 × 1 0 - 7 C p l a c e d 2 0 c m a p a r t i n a i r i s O p t i o n s : A . 4 . 5 × 1 0 - 2 N B . 4 . 5 × 1 0 - 3 N C . 5 . 4 × 1 0 - 2 N D . 5 . 4 × 1 0 - 3 N A n s w e r : B S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 7 T h e w o r k d o n e i n p l a c i n g a c h a r g e o f 8 × 1 0 - 1 8 c o u l o m b o n a c o n d e n s e r o f c a p a c i t y 1 0 0 m i c r o f a r a d i s O p t i o n s : A . 3 . 1 × 1 0 - 2 6 j o u l e B . 4 × 1 0 - 1 0 j o u l e C . 3 2 × 1 0 - 3 2 j o u l e D . 1 6 × 1 0 - 3 2 j o u l e A n s w e r : C S o l u t i o n : S o l u t i o n : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Q u e s t i o n 8 T h e r e s i s t a n c e o f a w i r e i s 5 ? . I t ' s n e w r e s i s t a n c e i n o h m i f s t r e t c h e d t o 5 t i m e s o f i t s o r i g i n a l l e n g t h w i l l b e : O p t i o n s : A . 6 2 5 B . 5 C . 1 2 5 D . 2 5 A n s w e r : C S o l u t i o n : S o l u t i o n :Read More
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