Iklan

Iklan

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  dan  serta massanya masing-masing  dan . Jika Partikel A bergerak dengan kecepatan 80 m/s, jenis muatan partikel B dan besar kecepatannya adalah ….space

  1. positif dan 280 m/sspace 

  2. positif dan 260 m/sspace 

  3. positif dan 240 m/sspace 

  4. negatif dan 280 m/sspace 

  5. negatif dan 240 m/sspace 

Iklan

A. Sekar

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepatadalah A.

jawaban yang tepat adalah A.space

Iklan

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:


  


Ditanya:

Jenis muatan partikel dan kecepatan?

Jawab:

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



Untuk mencari vB, kita dapat membuat perbandingan nilai vB dan vA dari persamaan tersebut menjadi



Medan magnet B bernilai konstan, maka


 


Substitusikan nilai q, R, dan m yang diketahui


 


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.space

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

1

Iklan

Iklan

Pertanyaan serupa

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

37

0.0

Jawaban terverifikasi

RUANGGURU HQ

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

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

+62 815-7441-0000

Email info@ruangguru.com

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2024 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia