Roboguru

Sebuah elektron (e=−1,6×10−19C) bergerak dengan v=(2×106i+3×106j​) m/s memasuki ruang bermedan magnet B=(0,01i−0,02j​) T. Gaya yang dialami elektron tersebut adalah ...

Pertanyaan

Sebuah elektron (e equals negative 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C) bergerak dengan v equals left parenthesis 2 cross times 10 to the power of 6 space i with hat on top plus 3 cross times 10 to the power of 6 space end exponent j with hat on top space right parenthesis m/s memasuki ruang bermedan magnet B equals open parentheses 0 comma 01 i with hat on top minus 0 comma 02 j with hat on top close parentheses T. Gaya yang dialami elektron tersebut adalah ...

  1. open parentheses 11 comma 2 cross times 10 to the power of negative 15 end exponent space k with hat on top space close parentheses space straight N space 

  2. open parentheses negative 11 comma 2 cross times 10 to the power of negative 15 end exponent space k with hat on top space close parentheses space straight N space 

  3. open parentheses 2 comma 28 cross times 10 to the power of negative 15 end exponent space k with hat on top space close parentheses space straight N space 

  4. open parentheses negative 2 comma 28 cross times 10 to the power of negative 15 end exponent space k with hat on top space close parentheses space straight N space 

  5. open parentheses 2 comma 28 cross times 10 to the power of negative 17 end exponent space k with hat on top space close parentheses space straight N space 

Pembahasan Soal:

Gaya magnet adalah hasil dari perkalian antara muatan dan cross product dari medan magnet dan cepat rambat muatan, sehingga dapat dituliskan F equals q open parentheses B cross times v close parentheses.

Hitung cross product dari B dan v

B cross times v equals open parentheses 0 comma 01 i with hat on top minus 0 comma 02 j with hat on top close parentheses cross times open parentheses 2 cross times 10 to the power of 6 i with hat on top plus 3 cross times 10 to the power of 6 j with hat on top close parentheses B cross times v equals open parentheses left parenthesis 0 comma 01 cross times 3 cross times 10 to the power of 6 right parenthesis minus left parenthesis 2 cross times 10 to the power of 6 cross times negative 0 comma 02 right parenthesis close parentheses k with hat on top B cross times v equals open parentheses 3 cross times 10 to the power of 4 plus 4 cross times 10 to the power of 4 close parentheses k with hat on top B cross times v equals open parentheses 7 cross times 10 to the power of 4 close parentheses k with hat on top space straight T. straight m divided by straight s

Sehingga gaya magnetnya

F equals q open parentheses B cross times v close parentheses F equals 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent open parentheses 7 cross times 10 to the power of 4 space k with hat on top close parentheses F equals 11 comma 2 cross times 10 to the power of negative 15 end exponent space k with hat on top space straight N  

 Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

R. Haq

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Terakhir diupdate 06 Oktober 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

Setelah dipercepat dalam beda potensial V, sebuah partikel bermuatan memasuki medan magnetik homogen dengan induksi magnetik B, berjari-jari r, maka massa partikel adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui:

B = B

R = r

V = V

Ditanya: m = ?

Pembahasan:

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

F subscript L equals B q v sin theta 

dimana B adalah medan magnet, q adalah muatan listrik partikel, v adalah kecepatan partikel dan θ adalah sudut antara medan magnet dan kecepatan. 

Dengan asumsi arah kecepatan partikel tegak lurus dengan arah medan magnet, maka θ = 90o, sehingga:

F subscript L equals B q v 

Karena arah medan magnet dan gerak partikel diasumsikan tegak lurus, maka di dalam medan magnet, partikel akan bergerak dalam lintasan melingkar, sehingga:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript s p end subscript end cell equals cell F subscript L end cell row cell fraction numerator m v squared over denominator r end fraction end cell equals cell B q v end cell row r equals cell fraction numerator m v over denominator B q end fraction end cell end table

 Energi pada partikel kekal, sehingga

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

Substitusikan nilai v ke persamaan r

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row r equals cell fraction numerator m v over denominator B q end fraction end cell row r equals cell fraction numerator m over denominator B q end fraction square root of fraction numerator 2 q V over denominator m end fraction end root end cell row cell r squared end cell equals cell fraction numerator m squared over denominator B squared q squared end fraction fraction numerator 2 q V over denominator m end fraction end cell row m equals cell fraction numerator B squared r squared q over denominator 2 V end fraction end cell end table

Dengan demikian, massa partikel tersebut adalah m equals fraction numerator B squared r squared q over denominator 2 V end fraction.

Jadi, tidak ada jawaban yang tepat.

0

Roboguru

Dua buah muatan masing-masing q1​=2q  dan q2​=q dengan massa masing-masing m1​=m dan m2​=2m bergerak dengan kelajuan yang sama memasuki suatu medan magnet homogen B. Perbandingan jari-jari lintasan ya...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style m subscript 2 equals 2 m blank m subscript 1 equals m blank q subscript 1 equals 2 q blank q subscript 2 equals q blank R subscript 2 blank colon R subscript 1 space ? end style   

Suatu muatan yang awalnya bergerak lurus memasuki suatu daerah bermedan magnet homogen akan memiliki lintasan berbentuk lingkaran, di mana gaya Lorentz yang muncul pada muatan akan berperan sebagai gaya sentripetal, sehingga

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript L end cell equals cell F subscript s p end subscript end cell row cell q v B end cell equals cell fraction numerator m v squared over denominator R end fraction end cell row R equals cell fraction numerator m v over denominator B q end fraction end cell end table end style  

Diperoleh hubungan bahwa besarnya jari-jari lintasan sebanding dengan massa partikel, dan berbanding terbalik dengan besarnya muatan, sehingga jika diambil perbandingan jari-jari lintasan  dari kedua muatan tersebut, maka

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript 2 over R subscript 1 end cell equals cell fraction numerator m subscript 2 q subscript 1 over denominator m subscript 1 q subscript 2 end fraction end cell row cell R subscript 2 over R subscript 1 end cell equals cell fraction numerator 2 m blank 2 q over denominator m blank q end fraction end cell row cell R subscript 2 over R subscript 1 end cell equals cell 4 over 1 end cell end table end style    

Jadi, jawaban yang benar adalah D.

0

Roboguru

Partikel bermuatan q bergerak dengan kecepatan v dalam suatu ruangan bermedan magnet B yang saling tegak lurus. Partikel tersebut mengalami gaya Lorentz sebesar F. Jika ada partikel lain yang bermuata...

Pembahasan Soal:

Diketahui;

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 end cell equals q row cell B subscript 1 end cell equals B row cell v subscript 1 end cell equals v row cell F subscript 1 end cell equals F row cell q subscript 2 end cell equals cell 4 q end cell row cell v subscript 2 end cell equals cell 2 v end cell row cell B subscript 2 end cell equals cell B subscript 1 end cell end table 

Soal ini dapat dikerjakan menggunakan persamaan gaya magnet pada partikel.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 2 over F subscript 1 end cell equals cell fraction numerator q subscript 2 v subscript 2 B over denominator q subscript 1 v subscript 1 B end fraction end cell row cell F subscript 2 over F end cell equals cell fraction numerator open parentheses 4 q close parentheses open parentheses 2 v close parentheses over denominator q v end fraction end cell row cell F subscript 2 end cell equals cell 8 F end cell end table 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D.

0

Roboguru

Sebuah sinar kosmik dari luar angkasa mempunyai energi kinetik 10 MeV dan bergerak melingkar dengan jari-jari 5,8 x 1010 m (hampir sama dengan orbit planet merkuri). Berapa kuat medan magnetik galaksi...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Ek = 10 MeV = 1,6 x 10-12 J

r = 5,8 x 1010 m

mP = 1,6 x 10-27 kg

qp = 1,6 x 10-19 C

Ditanya: B = ?

Pembahasan:

Untuk menyelesaikan soal ini tentukan keceaptan proton terlebih dahulu dengan menggunakan persamaan energi kinetik:

E k equals 1 half m v squared 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent equals 1 half 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 27 end exponent times v squared v equals 14 comma 1 cross times 10 to the power of 7 space straight m divided by straight s 

Proton yang bergerak dalam daerah yang memiliki medan magnet homogen secara tegak lurus akan bergerak dalam lintasan melingkar, dimana gaya lorentz yang bekerja pada proton bekerja sebagai gaya sentripetal, sehingga berlaku:

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

Dengan demikian kuat medan magnetnya adalah:

B equals fraction numerator m v over denominator q r end fraction B equals fraction numerator 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 27 end exponent times 14 comma 1 cross times 10 to the power of 7 over denominator 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent times 5 comma 8 cross times 10 to the power of 10 end fraction B equals 7 comma 71 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight T 

Jadi, kuat medan magnetnya adalah 7,71x10-12 T.

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