Roboguru

Sebuah proton dan sebuah deuteron dipercepat melalui beda potensial yang sama dan diarahkan secara sejajar menuju medan magnet homogen. Di dalam medan magnet tersebut, proton bergerak dalam lintasan berjari-jari r, jari-jari lintasan deuteron adalah ….

Pertanyaan

Sebuah proton dan sebuah deuteron dipercepat melalui beda potensial yang sama dan diarahkan secara sejajar menuju medan magnet homogen. Di dalam medan magnet tersebut, proton bergerak dalam lintasan berjari-jari r, jari-jari lintasan deuteron adalah ….

  1. 0,5r

  2. begin mathsize 14px style 1 half square root of 2 end styler

  3. r

  4. begin mathsize 14px style square root of 2 end styler

  5. begin mathsize 14px style 2 square root of 2 end styler

Pembahasan:

Pada soal diketahui bahwa

Beda potensial yang diberikan pada proton dan deuteron: begin mathsize 14px style V subscript d equals V subscript p equals V end style 

Jari-jari lintasan proton dalam medan magnet: begin mathsize 14px style R subscript p equals r end style 

Perlu diingat bahwa proton memiliki massa 1 sma dan sementara deutron 2 sma (md = 2mp), akan tetapi muatan keduanya sama (qd = qp)

Ketika sebuah muatan dipercepat dari keadaan diam dengan diberikan beda potensial, maka kecepatan yang dicapai oleh muatan tersebut dapat diketahui dengan

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E P end cell equals cell E K end cell row cell q V end cell equals cell 1 half m v squared end cell row v equals cell square root of fraction numerator 2 e V over denominator m end fraction end root end cell end table end style 

Untuk mengetahui jari-jari lintasan deuteron, kita perlu mengetahui perbandingan kecepatan proton dan deuteron setelah diberi beda potensial terlebih dahulu.

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell v subscript p over v subscript d end cell equals cell fraction numerator square root of fraction numerator 2 q subscript p V over denominator m subscript p end fraction end root over denominator square root of fraction numerator 2 q subscript d V over denominator m subscript d end fraction end root end fraction end cell row cell v subscript p over v subscript d end cell equals cell square root of m subscript d over m subscript p end root end cell row cell v subscript p over v subscript d end cell equals cell square root of fraction numerator 2 m subscript p over denominator m subscript p end fraction end root equals square root of 2 end cell row cell v subscript p end cell equals cell square root of 2 v subscript d end cell end table end style 

Ketika proton dan deuteron bergerak memasuki medan magnet secara tegak lurus terhadap arah medan, gaya magnet akan mengubah arah kecepatan keduanya sehingga keduanya akan membentuk lintasan yang melingkar. Dalam hal ini, gaya magnetik berperan sebagai gaya sentripetal, sehingga

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript m end cell equals cell F subscript s 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 q B end fraction end cell end table end style 

Dengan demikian, jari-jari lintasan deuteron dapat kita ketahui dengan menggunakan perbandingan sebagai berikut

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript p over R subscript d end cell equals cell fraction numerator fraction numerator m subscript p v subscript p over denominator q subscript p B end fraction over denominator fraction numerator m subscript d v subscript d over denominator q subscript d B end fraction end fraction end cell row cell R subscript p over R subscript d end cell equals cell fraction numerator m subscript p v subscript p over denominator m subscript d v subscript d end fraction end cell row cell r over R subscript d end cell equals cell fraction numerator m subscript p open parentheses square root of 2 v subscript d close parentheses over denominator 2 m subscript p v subscript d end fraction equals fraction numerator 1 over denominator square root of 2 end fraction end cell row cell R subscript d end cell equals cell square root of 2 r end cell end table end style 

Jari-jari lintasan deuteron adalah begin mathsize 14px style square root of 2 end styler.

Jadi, jawaban yang benar adalah  D.

Jawaban terverifikasi

Dijawab oleh:

Y. Setiaji

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Terakhir diupdate 07 Januari 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 serupa

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...

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