Pertanyaan

Sebuah alat memancarkan dua partikel bermuatan listrik, kemudian melewati suatu daerah yang bermedan magnet homogen B . Bentuk lintasan partikel ketika berada pada medan magnet dapat dilihat pada gambar berikut. Keduanya memiliki besar muatan masing-masing q A = 2 , 0 μ C dan q B = 3 , 5 μ C serta massanya masing-masing m A = 5 , 6 × 1 0 − 25 kg dan m B = 3 , 2 × 1 0 − 25 kg . Jika Partikel A bergerak dengan kecepatan 80 m/s, jenis muatan partikel B dan besar kecepatannya adalah ….

Sebuah alat memancarkan dua partikel bermuatan listrik, kemudian melewati suatu daerah yang bermedan magnet homogen B. Bentuk lintasan partikel ketika berada pada medan magnet dapat dilihat pada gambar berikut.

Keduanya memiliki besar muatan masing-masing $q_{A} = 2, 0 μ C$ dan $q_{B} = 3, 5 μ C$ serta massanya masing-masing $m_{A} = 5, 6 \times 1 0^{- 25} kg$ dan $m_{B} = 3, 2 \times 1 0^{- 25} kg$ . Jika Partikel A bergerak dengan kecepatan 80 m/s, jenis muatan partikel B dan besar kecepatannya adalah …. $\;$

positif dan 280 m/s $\;$
positif dan 260 m/s $\;$
positif dan 240 m/s $\;$
negatif dan 280 m/s $\;$
negatif dan 240 m/s $\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

A. Sekar

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepatadalah A.

jawaban yang tepat adalah A. $\;$

Pembahasan

Diketahui: R A = 140 cm = 1 , 4 m R B = 160 cm = 1 , 6 m q A = 2 μ C q B = 3 , 5 μ C v A = 80 m / s m A = 5 , 6 × 1 0 − 25 kg m B = 3 , 2 × 1 0 − 25 kg B A = B B = B Ditanya: Jenis muatan partikel dan kecepatan? Jawab: Untuk mengetahui hubungan kecepatan partikel dengan besaran-besaran yang diketahui, kita dapat gunakan persamaan berikut. v = m qBR Untuk mencari v B , kita dapat membuat perbandingan nilai v B dan v A dari persamaan tersebut menjadi v A v B = q A q B B A B B R A R B m B m A Medan magnet B bernilai konstan, maka v A v B = q A q B B A B B R A R B m B m A v A v B = q A q B R A R B m B m A Substitusikan nilai q, R, dan m yang diketahui 80 v B 80 v B 80 v B 80 v B 80 v B v B v B = = = = = = = 2 , 0 μ 3 , 5 μ × 1 , 4 1 , 6 × 3 , 2 × 1 0 − 25 5 , 6 × 1 0 − 25 2 , 0 μ 3 , 5 μ × 1 , 4 7 1 , 6 8 × 3 , 2 × 1 0 − 25 5 , 6 × 1 0 − 25 2 , 0 3 , 5 × 7 8 × 3 , 2 4 5 , 6 7 2 , 0 3 , 5 × 7 8 × 4 7 2 , 0 × 4 3 , 5 × 8 2 , 0 × 4 3 , 5 × 8 × 80 280 m / s Untuk menentukan jenis muatan pada masing-masing partikel kita bisa menggunakan kaidah tangan kanan untuk jenis muatan positif. Kaidah tangan kanan pada partikel bermuatan (+) Ibu jari atau jempol = arah kecepatan partikel ( v ) Jari telunjuk = arah medan magnet ( B ) Jari tengah = arah gaya magnet ( F ) Kita analisis untuk partikel B Partikel B bergerak ke arah kanan berarti jempol tangan kita arahnya ke kanan. Medan magnet berarah keluar bidang gambar berarti jari telunjuk kita berarah keluar bidang gambar (mendekati pembaca). Sekarang kita perhatikan arah jari tengah kita, ternyata berarah ke bawah. Jika jari tengah berarah ke bawah berarti gaya Lorentz pada partikel B berarah ke bawah, sehingga partikel B bergerak melengkung ke baawah Hal ini sesuai dengan kaidah tangan kanan untuk partikel bermuatan positif. Berarti partikel B dipastikan bermuatan positif. Dengan demikian, partikel bermuatan positif dan bergerak dengan kecepatan 280 m/s. Jadi, jawaban yang tepatadalah A.

Diketahui:

$R_{A} = 140 cm = 1, 4 m R_{B} = 160 cm = 1, 6 m q_{A} = 2 μ C q_{B} = 3, 5 μ C v_{A} = 80 m / s m_{A} = 5, 6 \times 1 0^{- 25} kg m_{B} = 3, 2 \times 1 0^{- 25} kg B_{A} = B_{B} = B$

Ditanya:

Jenis muatan partikel dan kecepatan?

Jawab:

Untuk mengetahui hubungan kecepatan partikel dengan besaran-besaran yang diketahui, kita dapat gunakan persamaan berikut.

$v = \frac{qBR}{m}$

Untuk mencari v_B, kita dapat membuat perbandingan nilai v_B dan v_A dari persamaan tersebut menjadi

$\frac{v _{B}}{v _{A}} = \frac{q _{B}}{q _{A}} \frac{B _{B}}{B _{A}} \frac{R _{B}}{R _{A}} \frac{m _{A}}{m _{B}}$

Medan magnet B bernilai konstan, maka

$\frac{v _{B}}{v _{A}} = \frac{q _{B}}{q _{A}} \frac{B _{B}}{B _{A}} \frac{R _{B}}{R _{A}} \frac{m _{A}}{m _{B}} \frac{v _{B}}{v _{A}} = \frac{q _{B}}{q _{A}} \frac{R _{B}}{R _{A}} \frac{m _{A}}{m _{B}}$

Substitusikan nilai q, R, dan m yang diketahui

$\frac{v _{B}}{80} \frac{v _{B}}{80} \frac{v _{B}}{80} \frac{v _{B}}{80} \frac{v _{B}}{80} v_{B} v_{B} = = = = = = = \frac{3 , 5 μ}{2 , 0 μ} \times \frac{1 , 6}{1 , 4} \times \frac{5 , 6 \times 1 0 ^{- 25}}{3 , 2 \times 1 0 ^{- 25}} \frac{3 , 5 μ}{2 , 0 μ} \times \frac{1 , 6 8}{1 , 4 7} \times \frac{5 , 6 \times 1 0 ^{- 25}}{3 , 2 \times 1 0 ^{- 25}} \frac{3 , 5}{2 , 0} \times \frac{8}{7} \times \frac{5 , 6 7}{3 , 2 4} \frac{3 , 5}{2 , 0} \times \frac{8}{7} \times \frac{7}{4} \frac{3 , 5 \times 8}{2 , 0 \times 4} \frac{3 , 5 \times 8}{2 , 0 \times 4} \times 80 280 m / s$

Untuk menentukan jenis muatan pada masing-masing partikel kita bisa menggunakan kaidah tangan kanan untuk jenis muatan positif.

Kaidah tangan kanan pada partikel bermuatan (+)

Ibu jari atau jempol = arah kecepatan partikel (v)
Jari telunjuk = arah medan magnet (B)
Jari tengah = arah gaya magnet (F)

Kita analisis untuk partikel B

Partikel B bergerak ke arah kanan berarti jempol tangan kita arahnya ke kanan.
Medan magnet berarah keluar bidang gambar berarti jari telunjuk kita berarah keluar bidang gambar (mendekati pembaca).
Sekarang kita perhatikan arah jari tengah kita, ternyata berarah ke bawah.
Jika jari tengah berarah ke bawah berarti gaya Lorentz pada partikel B berarah ke bawah, sehingga partikel B bergerak melengkung ke baawah
Hal ini sesuai dengan kaidah tangan kanan untuk partikel bermuatan positif. Berarti partikel B dipastikan bermuatan positif.

Dengan demikian, partikel bermuatan positif dan bergerak dengan kecepatan 280 m/s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A. $\;$

Buka akses jawaban yang telah terverifikasi

Yah, akses pembahasan gratismu habis

atau

Dapatkan jawaban pertanyaanmu di AiRIS. Langsung dijawab oleh bestie pintar

Tanya Sekarang

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah antiproton bergerak vertikal ke atas ketika memasuki medan magnet homogen yang mengarah ke utara. Gaya magnet pada saat itu mengarah ke ….

0.0

Jawaban terverifikasi

Seberkas cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 720 nm ditembakkan ke sebuah pelat logam yang memiliki panjang gelombang ambang 810 nm. Besarnya potensial penghenti yang dibutuhkan ketika elektr...

0.0

Jawaban terverifikasi

Seutas tali tak bermassa, kedua ujungnya dipasang balok masing-masing bermassa m 1 = 3 , 5 kg dan m 2 = 3 kg kemudian digantungkan pada katrol berbentuk silinder pejal bermassa 2 kg dan berdiamete...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan tetap 55 m / s menjauhi suatu planet. Di dalamnya terdapat pendulum yang sedang berayun mula-mula berfrekuensi 2 π 5 Hz . Akibat posisi pesawat semakin jauh ...

0.0

Jawaban terverifikasi

Dua buah rumah dindingnya saling menempel dan suhu ruangan kedua rumah tersebut berbeda. Suhu di dalam ruangan rumah pertama dan kedua masing-masing sebesar 19 ∘ C dan 23 ∘ C . Ketebalan dinding rumah...

0.0

Jawaban terverifikasi

Tanya ke AiRIS

Yuk, cobain chat dan belajar bareng AiRIS, teman pintarmu!

Chat AiRIS