Roboguru

Besar gaya yang dialami sebuah partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet bergantung pada hal hal berikut, kecuali ....

Pertanyaan

Besar gaya yang dialami sebuah partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet bergantung pada hal hal berikut, kecuali ....space 

  1. Massa partikelspace 

  2. Arah gerak partikelspace 

  3. Besar kecepatan gerak partikelspace 

  4. Besar muatan partikelspace 

  5. Besar medan magnetikspace 

Pembahasan Soal:

Parrtikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet akan mengalami gaya magnet atau gaya lorentz sebesar:

F subscript L equals q v B sin theta 

dimana FL adalah gaya magnet, q adalah muatan listrik, v adalah kecepatan gerak muatan, B adalah besar medan magnet, dan θ adalah sudut arah gerak partikel atau sudut antara v dan B.

Dengan demikian besaran yang tidak mempengaruhi gaya magnet yang dialami partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet adalah massa partikel.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

F. Afrianto

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Terakhir diupdate 30 April 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Jari-jari lintasan gerak proton di dalam sebuah siklotron proton adalah 120 m. Jika energi proton sebesar 1,6 × 10-9 J, induksi medan magnet yang diperlukan besarnya … (massa proton = 1,67 × 10-27 kg)

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

r = 120 m

E = 1,6 × 10-9 J

m = 1,67 × 10-27 kg

Ditanya:

B = ...?

Jawab:

Siklotron adalah sebuah mesin akselerator yang mempercepat partikel secara melingkar. Sehingga partikel tersebut akan memperoleh energi kinetik yang besar. Pada soal, sebuah proton dimasukkan ke dalam siklotron sehingga lintasan proton tersebut akan melingkar. Maka persamaan medan magnet pada partikel yang bergerak melingkar adalah

space space space space F equals F subscript s q v B equals fraction numerator m v squared over denominator R end fraction space space space space B equals fraction numerator m v over denominator q R end fraction  

Hitung terlebih dahulu nilai kecepatan (v) dari persamaan energi

space space space space space space space space space space space space E k equals 1 half m v squared 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent equals 1 half cross times 1 comma 67 cross times 10 to the power of negative 27 end exponent cross times v squared space space space space space space space space space space space space space v squared equals 1 comma 9 cross times 10 to the power of 18 space space space space space space space space space space space space space space v equals 1 comma 4 cross times 10 to the power of 9 space straight m divided by straight s  

Subtitusi ke persamaan medan magnet dengan besar muatan proton (q) = 1,6 × 10-19 C.

B equals fraction numerator 1 comma 67 cross times 10 to the power of negative 27 end exponent cross times 1 comma 4 cross times 10 to the power of 9 over denominator 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent cross times 120 end fraction space space equals fraction numerator 2 comma 3 cross times 10 to the power of negative 18 end exponent over denominator 1 comma 9 cross times 10 to the power of negative 17 end exponent end fraction B equals 0 comma 12 space Tesla  

Jadi, induksi medan magnet yang diperlukan adalah 0,12 T. Sehingga jawaban yang sesuai adalah A.

Roboguru

Sebuah muatan negatif (-q) bergerak di dalam medan magnet homogen B seperti ditunjukkan pada gambar. Gambar yang benar mengenai gaya magnetik yang dialami muatan adalah...

Pembahasan Soal:

Arah gaya magnetik dapat diketahui dengan menggunakan kaidah tangan kanan. Pada muatan negatif, kaidah yang berlaku adalah sebagai berikut.

Ibu jari = arah arus listrik/arah kecepatan muatan (v)

Empat jari lainnya = arah induksi magnetik (B)

Punggung tangan = gaya lorentz (F)

Sehingga arah yang sesuai adalah 

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.space 

Roboguru

Sebuah proton dan sebuah deutron sama-sama dipercepat melalui beda potensial yang sama dan memasuki medan magnetik melalui garis yang sama. Jika proton bergerak melingkar dengan jari-jari r, jari-jari...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

  • vproton = vdeutron
  • Bproton = Bdeutron
  • jari – jari proton = r

Ditanyakan : Jari – jari deutron = …?

Jawab :

Ketika kedua partikel lepas dari arus listrik maka akan terjadi proses percepatan :

Proton :

begin mathsize 14px style bevelled 1 half space m subscript p v subscript p squared space equals space q subscript p increment V v subscript p equals space square root of fraction numerator 2 q subscript p increment V over denominator m p end fraction end root end style  

Deutron : 

begin mathsize 14px style v subscript p space equals space square root of fraction numerator 2 q subscript p increment V over denominator m subscript p end fraction end root end style dan begin mathsize 14px style v subscript D equals space square root of fraction numerator 2 q subscript p increment V over denominator 2 m subscript p end fraction end root end style 

Ketika kedua partikel memasuki medan magnet, maka akan mengalami Gaya Lorentz:

begin mathsize 14px style F subscript s e n t r i p e t a l space end subscript equals space F subscript L i s t r i k end subscript end style 

begin mathsize 14px style R subscript P over R subscript D equals space fraction numerator begin display style fraction numerator m subscript p square root of begin display style fraction numerator 2 q increment V over denominator m subscript p end fraction end style end root over denominator B q end fraction end style over denominator begin display style fraction numerator 2 m subscript p square root of fraction numerator 2 q increment V over denominator 2 m subscript p end fraction end root over denominator B q end fraction end style end fraction equals 1 half square root of 2 end style 

begin mathsize 14px style R subscript p equals space r square root of 2 end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Roboguru

Elektron-elektron yang kecepatannya  bergerak dalam medan magnet. Arah gerak elektron selalu tegak lurus arah medan magnet. Besar induksi magnetiknya . Hitung jari-jari lintasannya! Massa elektron .

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row v equals cell 4 cross times 10 to the power of 4 space straight m divided by det end cell row theta equals cell 90 degree end cell row B equals cell 10 to the power of negative 6 end exponent space straight W divided by straight m squared end cell row m equals cell plus 9 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent space kg end cell row q equals cell 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C end cell end table   

Ditanya :

r = .....?

Jawab :

Gaya magnet pada partikel yang bergerak di dalam medan magnet dipengaruhi oleh besaran muatan partikel, kecepatan, medan magnet, dan sudut apit antara arah kecepatan dengan arah medan magnet.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank F end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank B end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank q end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank v end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank space end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank sin end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank theta end table  

Untuk partikel yang bergerak tegak lurus garis medan magnet, gaya magnet yang timbul berfungsi sebagai gaya sentripetal yang mengubah arah kecepatan partikel. kita gunakan hukum II Newton :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum from blank to blank of F end cell equals cell m a subscript s end cell row cell B q v space sin space theta end cell equals cell m v squared over r end cell row cell B q v space sin space 90 degree end cell equals cell m v squared over r end cell row cell B q end cell equals cell m v over r end cell row r equals cell fraction numerator m v over denominator B q end fraction end cell row r equals cell fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent close parentheses open parentheses 4 cross times 10 to the power of 4 close parentheses over denominator open parentheses 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses end fraction end cell row r equals cell 22 comma 5 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m end cell row r equals cell 0 comma 225 space straight m end cell end table 

Dengan demikian, jari-jari yang terbentuk 0,225 m.

Roboguru

Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 8 x 105 m/s. Elektron tersebut bergerak pada jarak 4 cm sejajar dengan kawat lurus berarus listrik sehingga elektron mengalami gaya Lorentz sebesar 7,68 x 10-...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

v = 8 x 105 m/s

a = 4 cm = 0,04 m

= 7,68 x 10-18 N

q = 1,6 10-19 C

Ditanya: I  ?

Jawab: 

Besarnya gaya lorentz yang dari muatan yang memasuki medan magnet dengan arah tegak lurus terhadap arah medan magnet dapat dirumuskan sebagai berikut F=B×q×v. Besarnya medan magnet (B) akibat kawat lurus berarus listrik dapat dirumuskan B=2πaμ0I.

FB2πaμ0II======B×q×vq×vFq×vFq×v×μ0F×2πa1,6×1019×8×105×4π×1077,68×1018×2π×0,0412A

Jadi besar kuat arus istrik pada kawat adalah adalah 12 A.

Dengan demikian, jawaban yang benar adalah B.

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved