Pertanyaan

Dua buah partikel massanya m 1 : m 2 = 2 : 1 dan muatannya q 1 : q 2 = 2 : 1. Kedua partikel itu bergerak melingkar dalam bidang yang tegak lurus medan magnet homogen. Bila besar momentum kedua partikel itu sama, maka perbandingan jari-jari orbit partikel-partikel itu adalah ....

Dua buah partikel massanya m₁ : m₂ = 2 : 1 dan muatannya q₁ : q₂ = 2 : 1. Kedua partikel itu bergerak melingkar dalam bidang yang tegak lurus medan magnet homogen. Bila besar momentum kedua partikel itu sama, maka perbandingan jari-jari orbit partikel-partikel itu adalah .... $\;$

4 : 1
2 : 1
1 : 1
1 : 2
1 : 4

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah D.

Pembahasan

Diketahui: m 1 : m 2 = 2 : 1 q 1 : q 2 = 2 : 1 p 1 = p 2 Ditanya: R 1 : R 2 = ? Pembahasan: Partikel berbuatan yang bergerak di dalam medan magnet akan mengalami gaya Lorentz sebesar: karena partikel bergerak tegak lurus medan magnet, maka θ = 90 o , sehingga: Partikel akan bergerak di dalam medan magnet dengan lintasan melingkar, sehingga partikel akan mengalamigaya Lorentz yang besarnya sama dengan gaya sentripetal: untuk menentukan kecepatan partikel ( v ), gunakan perbandingan momentum yang telah diketahui di soal, yaitu: Oleh karena itu perbandingan jari-jari orbit partikel: Dengan demikian perbandingan jari-jari orbit partikel tersebut adalah 1 : 2. Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Diketahui:

m₁ : m₂ = 2 : 1

q₁ : q₂ = 2 : 1

p₁ = p₂

Ditanya: R₁ : R₂ = ?

Pembahasan:

Partikel berbuatan yang bergerak di dalam medan magnet akan mengalami gaya Lorentz sebesar:

F subscript L equals B q v sin theta

karena partikel bergerak tegak lurus medan magnet, maka θ = 90^o, sehingga:

F subscript L equals B q v

Partikel akan bergerak di dalam medan magnet dengan lintasan melingkar, sehingga partikel akan mengalami gaya Lorentz yang besarnya sama dengan gaya sentripetal:

$F subscript L equals F subscript s p end subscript B q v equals fraction numerator m v squared over denominator R end fraction R equals fraction numerator m v over denominator B q end fraction$

untuk menentukan kecepatan partikel (v), gunakan perbandingan momentum yang telah diketahui di soal, yaitu:

p subscript 1 equals p subscript 2 m subscript 1 v subscript 1 equals m subscript 2 v subscript 2 v subscript 1 over v subscript 2 equals m subscript 2 over m subscript 1 v subscript 1 over v subscript 2 equals 1 half

Oleh karena itu perbandingan jari-jari orbit partikel:

$R subscript 1 over R subscript 2 equals fraction numerator m subscript 1 v subscript 1 over denominator B subscript 1 q subscript 1 end fraction divided by fraction numerator m subscript 2 v subscript 2 over denominator B subscript 2 q subscript 2 end fraction R subscript 1 over R subscript 2 equals fraction numerator m subscript 1 v subscript 1 over denominator B subscript 1 q subscript 1 end fraction cross times fraction numerator B subscript 2 q subscript 2 over denominator m subscript 2 v subscript 2 end fraction R subscript 1 over R subscript 2 equals m subscript 1 over m subscript 2 v subscript 1 over v subscript 2 B subscript 2 over B subscript 1 q subscript 2 over q subscript 1 R subscript 1 over R subscript 2 equals 2 over 1 1 half 1 over 1 1 half R subscript 1 over R subscript 2 equals 1 half$

Dengan demikian perbandingan jari-jari orbit partikel tersebut adalah 1 : 2.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

4.9 (10 rating)

Rahma Cahyaningrum

Makasih ❤️

Khai Dila

Ini yang aku cari! Bantu banget Makasih ❤️

Pertanyaan serupa

Dua buah muatan masing-masing q 1 = 2 q dan q 2 = q dengan massa masing-masing m 1 = m dan m 2 = 2 m bergerak dengan kelajuan yang sama memasuki suatu medan magnet homogen B . Perbandingan jar...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah proton dan sebuah deuteron dipercepat melalui beda potensial yang sama dan diarahkan secara sejajar menuju medan magnet homogen. Di dalam medan magnet tersebut, proton bergerak dalam lintasan b...

0.0

Jawaban terverifikasi

Partikel-partikel 1, 2, dan 3 bergerak dengan lintasan yang ditunjukkan pada gambar di samping. Jika ketiga partikel tersebut bergerak dalam medan magnet homogen ( B ) yang arahnya: menembus masuk ker...

5.0

Jawaban terverifikasi

Dalam medan magnet B (yang seragam dengan arah menembus masuk bidang kertas) dua partikel bermuatan q 1 dan q 2 bergerak melingkar dengan energi kinetik yang sama besar. Jika kedua muatan bermassa sam...

153

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah muatan positif bergerak memotong medan magnet homogen secara tegak lurus. Gambar yang benar tentang arah gaya magnet, kecepatan, dan medan magnet adalah...

4.0

Jawaban terverifikasi