Roboguru

Pada garis yang melalui titik A dan B terdapat suatu muatan titik. Jarak titik A dan B adalah d meter. Potensial A (VA) dikurangi potensial B (VB) adalah –V volt (VA < VB). Elektron (massa m kg dan muatan q coloumb) dilepas di A maka elektron itu: bergerak dengan lintasan lurus mendapat tambahan energi qV joule mempunyai besar kecepatan akhir   mempunyai percepatan   Pernyataan di atas yang benar adalah …

Pertanyaan

Pada garis yang melalui titik A dan B terdapat suatu muatan titik. Jarak titik A dan B adalah d meter. Potensial A (VA) dikurangi potensial B (VB) adalah –V volt (VA < VB). Elektron (massa m kg dan muatan q coloumb) dilepas di A maka elektron itu:

  1. bergerak dengan lintasan lurus
  2. mendapat tambahan energi qV joule
  3. mempunyai besar kecepatan akhir begin mathsize 14px style square root of fraction numerator 2 q V over denominator m end fraction end root blank straight m divided by straight s end style 
  4. mempunyai percepatan begin mathsize 14px style fraction numerator q V over denominator m d end fraction straight m divided by s squared end style 

Pernyataan di atas yang benar adalah …

  1. (1), (2), dan (3) undefined  

  2. (1) dan (3) undefined 

  3. (2) dan (4) undefined 

  4. (4)  undefined 

  5. (1), (2), (3), dan (4)undefined 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row s equals cell d space meter end cell row cell V subscript A minus V subscript B end cell equals cell negative V end cell row cell V subscript B minus V subscript A end cell equals V row cell m subscript e end cell equals cell m space kg end cell row cell q subscript e end cell equals cell q space straight C end cell row cell v subscript A end cell equals 0 end table 

Ditanya:

Lintasan elektron = ...?
W = ...?
v subscript B equals... ?
a equals... ?

Jawab:

Elektron bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah melawan arah medan listrik yang dihasilkan di antara muatan titik A dan B seperti pada gambar di bawah ini:

Sehingga elektron bergerak dari titik A menuju titik B membentuk Lintasan lurus. Jadi, pernyataan 1 benar

Elektron dapat bergerak karena mendapat tambahan energi yang nilainya sama dengan beda energi potensial yang dialaminya pada titik A dan B, sehingga:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell negative increment U end cell row W equals cell negative q subscript e times open parentheses V subscript B minus V subscript A close parentheses end cell row W equals cell negative open parentheses negative q close parentheses times open parentheses V close parentheses end cell row W equals cell q V end cell end table

Jadi, pernyataan 2 benar

Kecepatan akhir atau kecepatan di titik B dapat dihitung dengan konsep teorema usaha-energi kinetik, yaitu:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell increment E k end cell row W equals cell E k subscript B minus E k subscript A end cell row W equals cell 1 half times m times v subscript B squared minus 0 end cell row cell q V end cell equals cell 1 half times m times v subscript B squared end cell row cell v subscript B squared end cell equals cell fraction numerator 2 q V over denominator m end fraction end cell row cell v subscript B end cell equals cell square root of fraction numerator 2 q V over denominator m end fraction end root end cell end table

Jadi, pernyataan 3 benar

percepatan elektron dapat dihitung dengan menggunakan persamaan GLBB, yaitu:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell v subscript B squared end cell equals cell v subscript A squared plus 2 times a times s end cell row cell fraction numerator 2 q V over denominator m end fraction end cell equals cell 0 plus 2 times a times d end cell row cell fraction numerator 2 q V over denominator m end fraction end cell equals cell 2 times a times d end cell row a equals cell fraction numerator q V over denominator m d end fraction end cell end table 

Jadi, pernyataan 4 benar

Oleh karena itu, pernyataan (1), (2), (3), dan (4) benar

Jadi, pilihan jawaban yang tepat adalah E. space

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 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

Tenaga potensial suatu sistem yang tersusun atas dua partikel bermuatan selalu negatif. Apa maknanya?

Pembahasan Soal:

Medan listrik yang ditimbulkan muatan listrik q, untuk memindahkan muatan sebesar q’ dari titik A yang berjarak rA ke titik B yang berjarak rB dari q. Usaha yang diperlukan adalah

WABWAB==kqq(rB1rA1)EP 

Dalam hal ini energi potensial listrik bertanda negatif, yang berarti makin jauh dari muatan listrik penimbul medan makin besar energi potensialnya. Hal ini bermakna bahwa untuk menggerakkan suatu muatan lain dari titik ke titik, diperlukan usaha sebesar beda energi potensial pada kedua titik itu.

Dengan demikian, maknanya adalah diperlukan usaha sebesar beda energi potensial pada kedua titik untuk memindahkan muatan.

0

Roboguru

Suatu muatan negatif 2 μC dipindahkan dari titik yang jaraknya tak hingga ke suatu titik yang berjarak 30 cm dari suatu muatan 10 μC. Jika k = 9 × 109 Nm2C-2, besarnya perubahan energi potensial listr...

Pembahasan Soal:

Untuk mencari besarnya energi potensial suatu muatan yang dipindahkan dari titik yang jaraknya tak terhingga menuju suatu titik dengan jarak tertentu dapat menggunakan rumus
 

EP=kQ1Q2(r11r21)      
 

Masukkan nilai dari k, Q1, dan Q2. Dengan r1 adalah titik yang berjarak tak terhingga dan r2 adalah titik yang berjarak 30 cm dari muatan sumber. Sehingga, besar energi potensialnya memenuhi
 

EPEPEPEP====(9×109)(2×106)(10×106)(1(30×102)1)(18×102)(0(30×102)1)30×10218×1020,60J          
   

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

0

Roboguru

Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan awal  menuju suatu elektron lain yang tertahan diam pada jarak 1,0 mm. Berapakah jarak terdekat kedua elektron sebelum elektron pertama berbalik arah meningga...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell v subscript 1 end cell equals cell 1 times 10 cubed space straight m divided by straight s end cell row cell r subscript 1 end cell equals cell 1 space mm equals 1 times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m end cell row e equals cell negative 1 comma 6 times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C end cell row cell m subscript e end cell equals cell 9 times 10 to the power of negative 31 end exponent space kg end cell end table end style 

Ditanyakan:

begin mathsize 14px style r subscript 2 equals ? end style sebelum berbalik arah

Jawab:

Sesaat sebelum elektron yang bergerak tersebut berbalik arah, kecepatannya bernilai nol (begin mathsize 14px style v subscript 2 equals 0 end style). Hukum Kekekalan Energi (energi potensial dihasilkan oleh elektron yang bergerak dan diam):

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E m subscript 1 end cell equals cell E m subscript 2 end cell row cell E p subscript 1 plus E k subscript 1 end cell equals cell E p subscript 2 plus E k subscript 2 end cell row cell k q squared over r subscript 1 plus 1 half m v subscript 1 squared end cell equals cell k q squared over r subscript 2 plus up diagonal strike 1 half m v subscript 2 squared end strike to the power of 0 end cell end table end style 
begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell r subscript 2 end cell equals cell k q squared open square brackets k q squared over r subscript 1 plus 1 half m v subscript 1 squared close square brackets to the power of negative 1 end exponent end cell row blank equals cell open parentheses 9 times 10 to the power of 9 close parentheses open parentheses negative 1 comma 6 times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses squared open square brackets open parentheses 9 times 10 to the power of 9 close parentheses open parentheses negative 1 comma 6 times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses squared over 10 to the power of negative 3 end exponent plus 1 half open parentheses 9 times 10 to the power of negative 31 end exponent close parentheses open parentheses 10 cubed close parentheses squared close square brackets to the power of negative 1 end exponent end cell row cell r subscript 2 end cell almost equal to cell 0 comma 000339 space straight m almost equal to bold 0 bold comma bold 34 bold space bold mm end cell end table end style  

Dengan demikian, jarak terdekat antara kedua elektron sebelum elektron pertama berbalik arah adalah 0,34 mm.

0

Roboguru

Sebuah muatan berada pada medan listrik. Muatan dipercepat dengan potensial awal 10 V menjadi 60 V. Energi potensial muatan adalah .... joule.

Pembahasan Soal:

u n t u k space m e n j a w a b space s o a l space i n i space k a l i a n space h a r u s space m e m a h a m i space t e n tan g space space e n e r g i space p o t e n s i a l space m u a tan space l i s t r i k  p a d a space s o a l space d i k e t a h u i space b a h w a  B e s a r space m u a tan space q space equals space 10 mu C space equals space 1 space x space 10 to the power of negative 5 end exponent  p o t e n s i a l space m u a tan space s e t e l a h space d i p e r c e p a t space equals space 60 space V  E n e r g i space p o t e n s i a l space m u a tan space s a a t space i n i space y a i t u space  E subscript p equals space q V  E subscript p equals open parentheses 1 space x space 1 to the power of negative 5 end exponent close parentheses open parentheses 60 close parentheses  E subscript p equals space 6 space x space 10 to the power of negative 4 end exponent space j o u l e

0

Roboguru

Sebuah elektron dengan massa  dan muatan listrik , lepas dari katode menuju ke anode yang jaraknya 2 cm. Jika kecepatan awal elektron 0 m/s dan beda potensial antara anode dan katode 200 V, maka elekt...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row m equals cell 9 comma 11 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent space kg end cell row q equals cell negative 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C end cell row d equals cell 2 space cm end cell row cell v subscript k a t o d a end subscript end cell equals cell 0 space straight m divided by straight s end cell row cell V subscript a n o d a minus k a t o d a end subscript end cell equals cell 200 space straight V end cell end table 

Ditanya :

v subscript a n o d a end subscript equals.... ? 

Jawab :

Kita gunakan konsep energi mekanik. Energi mekanik merupakan penjumlahan antara energi potensial dan energi kinetik.

Sehingga berlaku persamaan :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E M subscript k a t o d a end subscript end cell equals cell E M subscript a n o d a end subscript end cell row cell E P subscript k a t o d a end subscript plus E K subscript k a t o d a end subscript end cell equals cell E P subscript a n o d a end subscript plus E K subscript a n o d a end subscript end cell row cell q V subscript k a t o d a end subscript plus 1 half m v squared subscript k a t o d a end subscript end cell equals cell q V subscript a n o d a end subscript plus 1 half m v squared subscript a n o d a end subscript end cell row cell q V subscript k a t o d a end subscript minus q V subscript a n o d a end subscript end cell equals cell 1 half m v squared subscript a n o d a end subscript minus 1 half m v squared subscript k a t o d a end subscript end cell row cell q open parentheses V subscript k a t o d a end subscript minus V subscript a n o d a end subscript close parentheses end cell equals cell 1 half m v squared subscript a n o d a end subscript minus 1 half m v squared subscript k a t o d a end subscript end cell row cell q V subscript k a t o d a minus a n o d a end subscript end cell equals cell 1 half m v squared subscript a n o d a end subscript minus 1 half m open parentheses 0 close parentheses end cell row cell q V subscript k a t o d a minus a n o d a end subscript end cell equals cell 1 half m v squared subscript a n o d a end subscript end cell row cell open parentheses negative 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses open parentheses negative 200 close parentheses end cell equals cell open parentheses 1 half close parentheses open parentheses 9 comma 11 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent close parentheses v squared subscript a n o d a end subscript end cell row cell v squared subscript a n o d a end subscript end cell equals cell fraction numerator open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses open parentheses 200 close parentheses over denominator open parentheses 1 half close parentheses open parentheses 9 comma 11 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent close parentheses end fraction end cell row cell v squared subscript a n o d a end subscript end cell equals cell fraction numerator open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 17 end exponent close parentheses open parentheses 4 close parentheses over denominator open parentheses 9 comma 11 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent close parentheses end fraction end cell row cell v squared subscript a n o d a end subscript end cell equals cell fraction numerator open parentheses 1 comma 6 close parentheses open parentheses 4 close parentheses open parentheses 10 to the power of 14 close parentheses over denominator open parentheses 9 comma 11 close parentheses end fraction end cell row cell v subscript a n o d a end subscript end cell equals cell 0 comma 84 cross times 10 to the power of 7 space straight m divided by straight s end cell row cell straight v subscript anoda end cell equals cell 8 comma 4 cross times 10 to the power of 6 space straight m divided by straight s end cell end table  

Dengan demikian, kecepatan di katoda adalah 8 comma 4 cross times 10 to the power of 6 space straight m divided by straight s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

0

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