Roboguru

Suatu partikel bermuatan dilepaskan dari keadaan diam pada suatu daerah yang dipengaruhi medan listrik dan medan magnet, ternyata membentuk lintasan lurus maka ....

Pertanyaan

Suatu partikel bermuatan dilepaskan dari keadaan diam pada suatu daerah yang dipengaruhi medan listrik dan medan magnet, ternyata membentuk lintasan lurus maka ....  

  1. besar medan magnet lebih kecil dibanding medanlistrik

  2. besar medan magnet lebih besar dibanding medanlistrik

  3. besar medan magnet sama dengan medan listrikspace 

  4. arah medan magnet paralel terhadap medan listrikspace 

  5. arah medan magnet tegak lurus terhadap medan listrikspace 

Pembahasan Soal:

Penyelesaian:

Supaya partikel bermuatan membentuk lintasan lurus maka besar gaya Lorentz haruslah sama dengan besar gaya elektrostatis pada sistem, dan ini dicapai untuk arah gaya keduanya saling berlawanan seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Misalkan muatan partikel adalah positif, bergerak dengan kecepatan  v  memasuki daerah yang terdapat medan magnet dan medan listrik. Tampak bahwa untuk menghasilkan arah gaya Lorentz (FL) yang berlawanan dengan arah gaya elektrostatis (FC), maka arah medan magnet (B) haruslah tegak lurus terhadap medan listrik (E).

Dengan demikian, ketika partikel bermuatan membentuk lintasan lurus maka arah medan magnet tegak lurus terhadap medan listrik. 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah E.  

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Aulia

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Yogyakarta

Terakhir diupdate 13 September 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

Sebuah elektron  mula-mula bergerak dalam suatu gerak lurus menuju ke kanan dan memasuki suatu daerah yang mengandung medan listrik dan medan magnetik. Medan listrik diarahkan menuju puncak kertas, se...

Pembahasan Soal:

Untuk menjawab soal ini, kalian harus memahami konsep gaya listrik dan gaya magnet pada
partikel bermuatan.
Pada soal disebutkan bahwa sebuah elektron melintasi suatu daerah yang mengandung
medan listrik dan medan magnet. Arah medan listrik diilustrasikan dalam gambar berikut.

Ketika elektron memasuki daerah tersebut, elektron akan mengalami gaya listrik yang
arahnya ke bawah akibat adanya medan listrik E. Agar elektron tetap bergerak lurus ke
kanan, maka gaya magnet yang dirasakan elektron haruslah menuju ke atas.
Dengan menggunakan kaidah tangan kanan, kita dapat mengetahui arah seharusnya medan
magnetik dalam daerah tersebut agar elektron tetap bergerak lurus, yaitu ke luar bidang
kertas.

0

Roboguru

Sebuah muatan negatif (-q) bergerak di dalam medan magnet homogen B seperti ditunjukkan pada gambar. Gambar yang benar mengenai gaya magnetik yang dialami muatan adalah...

Pembahasan Soal:

Arah gaya magnetik dapat diketahui dengan menggunakan kaidah tangan kanan. Pada muatan negatif, kaidah yang berlaku adalah sebagai berikut.

Ibu jari = arah arus listrik/arah kecepatan muatan (v)

Empat jari lainnya = arah induksi magnetik (B)

Punggung tangan = gaya lorentz (F)

Sehingga arah yang sesuai adalah 

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.space 

0

Roboguru

Sebuah proton dan sebuah deutron sama-sama dipercepat melalui beda potensial yang sama dan memasuki medan magnetik melalui garis yang sama. Jika proton bergerak melingkar dengan jari-jari r, jari-jari...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

  • vproton = vdeutron
  • Bproton = Bdeutron
  • jari – jari proton = r

Ditanyakan : Jari – jari deutron = …?

Jawab :

Ketika kedua partikel lepas dari arus listrik maka akan terjadi proses percepatan :

Proton :

begin mathsize 14px style bevelled 1 half space m subscript p v subscript p squared space equals space q subscript p increment V v subscript p equals space square root of fraction numerator 2 q subscript p increment V over denominator m p end fraction end root end style  

Deutron : 

begin mathsize 14px style v subscript p space equals space square root of fraction numerator 2 q subscript p increment V over denominator m subscript p end fraction end root end style dan begin mathsize 14px style v subscript D equals space square root of fraction numerator 2 q subscript p increment V over denominator 2 m subscript p end fraction end root end style 

Ketika kedua partikel memasuki medan magnet, maka akan mengalami Gaya Lorentz:

begin mathsize 14px style F subscript s e n t r i p e t a l space end subscript equals space F subscript L i s t r i k end subscript end style 

begin mathsize 14px style R subscript P over R subscript D equals space fraction numerator begin display style fraction numerator m subscript p square root of begin display style fraction numerator 2 q increment V over denominator m subscript p end fraction end style end root over denominator B q end fraction end style over denominator begin display style fraction numerator 2 m subscript p square root of fraction numerator 2 q increment V over denominator 2 m subscript p end fraction end root over denominator B q end fraction end style end fraction equals 1 half square root of 2 end style 

begin mathsize 14px style R subscript p equals space r square root of 2 end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

0

Roboguru

Jari-jari lintasan gerak proton di dalam sebuah siklotron proton adalah 120 m. Jika energi proton sebesar 1,6 × 10-9 J, induksi medan magnet yang diperlukan besarnya … (massa proton = 1,67 × 10-27 kg)

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

r = 120 m

E = 1,6 × 10-9 J

m = 1,67 × 10-27 kg

Ditanya:

B = ...?

Jawab:

Siklotron adalah sebuah mesin akselerator yang mempercepat partikel secara melingkar. Sehingga partikel tersebut akan memperoleh energi kinetik yang besar. Pada soal, sebuah proton dimasukkan ke dalam siklotron sehingga lintasan proton tersebut akan melingkar. Maka persamaan medan magnet pada partikel yang bergerak melingkar adalah

space space space space F equals F subscript s q v B equals fraction numerator m v squared over denominator R end fraction space space space space B equals fraction numerator m v over denominator q R end fraction  

Hitung terlebih dahulu nilai kecepatan (v) dari persamaan energi

space space space space space space space space space space space space E k equals 1 half m v squared 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent equals 1 half cross times 1 comma 67 cross times 10 to the power of negative 27 end exponent cross times v squared space space space space space space space space space space space space space v squared equals 1 comma 9 cross times 10 to the power of 18 space space space space space space space space space space space space space space v equals 1 comma 4 cross times 10 to the power of 9 space straight m divided by straight s  

Subtitusi ke persamaan medan magnet dengan besar muatan proton (q) = 1,6 × 10-19 C.

B equals fraction numerator 1 comma 67 cross times 10 to the power of negative 27 end exponent cross times 1 comma 4 cross times 10 to the power of 9 over denominator 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent cross times 120 end fraction space space equals fraction numerator 2 comma 3 cross times 10 to the power of negative 18 end exponent over denominator 1 comma 9 cross times 10 to the power of negative 17 end exponent end fraction B equals 0 comma 12 space Tesla  

Jadi, induksi medan magnet yang diperlukan adalah 0,12 T. Sehingga jawaban yang sesuai adalah A.

0

Roboguru

Suatu daerah memiliki medan magnetik seragam 4 tesla, berarah ke utara. Sebuah muatan titik positif dari 3 x 10-10 coulomb sedang bergerak ke selatan jika medan magnetik ini tidak ada, pada kelajuan 2...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

B = 4 T

q = 3 x 10-10 C

v = 200 m/s

Ditanya: F dan arahnya = ?

Pembahasan:

Besar gaya magnet pada partikel bermuatan yang sedang berada dalam medan magnet adalah:

F equals q v B sin theta 

dengan q adalah muatan listrik, v adalah kecepatan muatan, B adalah kuat medan magnet dan theta adalah sudut antara v dan B. Karena B ke arah utara dan v ke arah selatan, maka theta equals 180 degree, sehingga:

F equals 3 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent times 200 times 4 times sin 180 degree F equals 0 

dengan demikian muatan tersebut tidak mendapat gaya magnetik sehingga gaya magnetiknya bernilai nol.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

1

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