Roboguru

Partikel dengan muatan 2 kali muatan elektron bergerak dalam medan magnetik homogen B secara tegak lurus. Besar medan B adalah  tesla. Jika frekuensi siklotron partikel tadi adalah 1.600 Hz, besar massanya adalah ....

Pertanyaan

Partikel dengan muatan 2 kali muatan elektron bergerak dalam medan magnetik homogen B secara tegak lurus. Besar medan B adalah begin mathsize 14px style pi over 2 end style tesla. Jika frekuensi siklotron partikel tadi adalah 1.600 Hz, besar massanya adalah ....

  1. begin mathsize 14px style 2 comma 5 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent space kg end style 

  2. begin mathsize 14px style 1 comma 2 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent space kg end style 

  3. begin mathsize 14px style 3 comma 3 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent space kg end style 

  4. undefined 

  5. begin mathsize 14px style 5 comma 0 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent space kg end style 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui : 

q = 2e

Bbegin mathsize 14px style straight pi over 2 T end style 

f = 1600 Hz

Ditanyakan : m..?

Jawab :

Menghitung muatan partikel :

begin mathsize 14px style q space equals space 2 e q space equals space 2 space left parenthesis 1 comma 6 space x space 10 to the power of negative 19 end exponent right parenthesis q space equals space 3 comma 2 space x space 10 to the power of negative 19 space end exponent C end style 

 Menghitung frekuensi sudut :

begin mathsize 14px style omega space equals space 2 pi f omega space equals space 2 pi space 1600 omega space equals space 3200 space straight pi space r a d divided by s omega space equals space 3 comma 2 space x space 10 cubed straight pi space rad divided by straight s end style  

Menghitung massa partikel :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m space end cell equals cell space fraction numerator B q over denominator omega end fraction end cell row cell m space end cell equals cell space fraction numerator begin display style straight pi over 2 end style left parenthesis 3 comma 2 space x space 10 to the power of negative 19 end exponent right parenthesis over denominator 3 comma 2 space x space 10 cubed space straight pi end fraction end cell row m equals cell space 5 comma 0 space x space 10 to the power of negative 23 space end exponent kg end cell end table  

Jadi, tidak ada jawaban yang tepat

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

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 

0

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.

0

Roboguru

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.

0

Roboguru

Sebuah elektron dipercepat pada beda potensial 284,375 V sebelum memasuki medan magnet 25 mT secara tegak lurus. Diketahui massa elektron 9,1 x 10-31 kg dan muatan elektron 1,6 x 10-19 C. Berapa jari-...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

= 284,375 V

B = 25 mT = 0,025

= 9,1 x 10-31 kg

q = 1,6 x 10-19 C

Ditanya: v  ?

Jawab: 

Energi potensial diubah seluruhnya menjadi energi kinetik Ek = Ep.

Ek21mv2v2v======EPqVm2qVm2qV9,1×10312×1,6×1019×284,375107m/s     

Gaya lorentz berperan sebagai gaya sentripetal jadi FL=Fs

FLB×q×v0,025×1,6×1019rr=====Fsrmv2r9,1×1031×1070,025×1,6×10199,1×1031×107227,5×105m

Jadi besar jari-jari lintasan elektron adalah 227,5×105m .

0

Roboguru

Suatu muatan listrik positif Q bergerak dengan kecepatan v benda pada medan magnetik. Arah gaya magnetik yang benar adalah ....

Pembahasan Soal:

Soal ini dapat diselesaikan dengan menggunakan kaidah tangan kanan dengan ketentuan :

arah ibu jari = arah arus listrik atau arah kecepatan muatan bergerak

arah telunjuk = arah induksi magnetik (medan magnetik)

arah jari tengah = arah gaya lorentz

Berdasarkan kaidah tangan kanan, saat kecepatan ke arah bawah dan medan magnet masuk maka gaya lorentz akan mengarah ke kanan. Gambar yang benar adalah gambar:

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