Soal terdiri atas 3 bagian, yaitu PERNYATAAN; kata SEBAB; dan ALASAN yang disusun berurutan. Dua bola kecil A dan B diletakkan terpisah dan tidak dapat bergeser. Masing-masing bola bermuatan listrik Q. Kemudian, sebuah bola kecil ringan C diletakkan tepat di tengah-tengah antara bola A dan B. Muatan bola C adalah Q. Mula-mula, bola C diam. Namun, ketika digeser sedikit ke arah bola B lalu dilepas, bola C bergerak terus mendekati bola A. SEBAB Bola A dan B menolak bola C Pernyataan yang tepat tentang kedua kalimat di atas adalah …   (SBMPTN 2018)

Muatan listrik sejenis akan mengalami gaya saling tolak-menolak, sementara muatan listrik yang berbeda jenis akan mengalami gaya tarik-menarik. Muatan D negatif, karena muatan D menolak muatan C, maka muatan C juga negatif. Muatan C menarik muatan B, maka muatan B positif. Sementara itu muatan B menolak muatan A, sehingga muatan A positif.

Dengan demikian muatan A postif, B positif, C negatif.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B. 

Karena muatan Q₁ dan Q₂ berbeda jenis, maka kedua muatan akan terjadi tarik-menarik (pernyataan 1 benar)

Besar gaya Coulomb sebanding dengan besar masing-masing muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut (pernyataan 2 dan 3 benar)

Arah medan listrik selalu menjauhi muatan positif dan menuju muatan negatif, sehingga apabila ada dua buah muatan berbeda jenis maka pada titik yang berada di antara kedua muatan tersebut tidak akan menghasilkan medan listrik sebesar nol karena gayanya searah (pernyataan 4 salah)

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah B. 

Soal diatas dapat di jelaskan dengan hubungan gaya coulomb dan medan listrik. Karena muatan pertama dan kedua beda jenis, maka terjadi proses tarik menarik yakni muatan pertama menarik muatan kedua, dan sebaliknya yakni muatan kedua menarik muatan pertama, maka pernyataan 1 betul. rumus gaya coulomb dapat dituliskan sebagai berikut.

$$F=\frac{k{Q}_1{Q}_2}{r^2}$$ 

Gaya sebanding dengan besar muatan pertama dan kedua, serta berbanding terbalik dengan kuadrat jarak muatan pertama dengan kedua. Maka pernyataan 2 dan 3 benar. Sementara kuat medan listrik diantara muatan yang berbeda jenis akan memiliki medan listrik yang tidak mungkin nol, karena medan listrik akibat muatan pertama dan kedua selalu memiliki arah yang sama pada titik-titik diantara kedua muatan. Maka pernyataan 4 salah.

Dengan demikian, maka pernyataan yang benar adalah 1, 2, dan 3.

 

Apabila muatan listrik ditempatkan pada suatu daerah yang memiliki beda potensial tertentu, maka muatan akan bergerak dan mengalir per satuan waktu yang disebut sebagai arus listrik. (Pernyataan BENAR)

Suatu benda bermuatan listrik akan mengalami gaya Coulomb jika diletakkan pada suatu daerah bermedan listrik, dimana besar gaya yang dialami benda tersebut dirumuskan oleh . (Alasan BENAR)

Akan tetapi, pernyataan dan alasan tidak menunjukkan hubungan sebab-akibat.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B. 

Diketahui :

Ditanya :

 

Berdasarkan konsep hukum coulomb, agar gaya yang dialami muatan C sama dengan nol, maka muatan C harus mengalami dua gaya dengan arah berlawaban. Sehingga muatan C harus diletakan diantara muatan A dan B.

 

Gunakan persamaan resultan gaya coulomb pada muatan C

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.