33. elektrostatis

7/31/2019 33. elektrostatis

1/21

Listrik dan Magnet

mhharismansur@gmail .com

65

ELEKTROSTATIS

1. Q menyatakan muatan listrik, r adalah jarak. Maka perbandingan gaya coulombyang terjadi antara 1 dan 2 adalah

No Q1 (C) Q2 (C) r(m)

1 5 10 4

2 10 5 2

A. 1 : 4 D. 2 : 3

B. 1 : 2 E. 4 : 1C. 3 : 4

Jawab : A

4:14:2:: 22212221 rrFF

2. Dari table dibawah ini yang gaya Coulomb terbesar adalahNo Q1 Q2 r(m)

1 10 50 2

2 20 40 2

3 30 30 0.2

4 40 20 0.25 50 10 0.2

A. (1)B. (2)

C. (3)D. (4)

E. (5)

Jawab : CGunakan rumus2

21

r

qqkF

No Q1[C] Q2[C] r(m) F(N)

1 10 50 2 125

2 20 40 2 300

3 30 30 0.2 2250

4 40 20 0.2 2000

5 50 10 0.2 1250

3. Dua muatan masing-masing 5C dan 4C berjarak 3 m satu sama lain. Jikadiketahui k = 9 x 10

9Nm

2/C

2, maka gaya Coulomb yang dialami kedua muatan

adalah N

A. 2x109

B. 60x109

C. 2x1010

D. 6x1010

E. 20 x1010

Jawab : C

Nxx

xr

qqkF

FxkmrCqCq

10

2

9

2

21

229

21

1023

45109

?...:/CNm109:3:4:5


2/21

Listrik dan Magnet


66

4. Sipenmaru 1985Dua benda bermuatan listrik 1q dan 1q berjarak rsatu sama lain. Bila pada

jarak r diubah-ubah, maka grafik yang menyatakan hubungan gaya interaksi

kedua muatan Fdengan radalah

Jawab : B

Gaya Coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar muatan

22

21 1

rF

r

qqkF

5. Tiga buah muatan 4q, Q dan q terletak pada sumbu x masing-masing posisi 0, x/2dan x secara berurutan. Agar gaya Coulomb pada q sama dengan nol, makamuatan Q harus sama dengan

A. q B. -2q C. -4q D. q/2 E. q/4Jawab : A

qQx

Q

x

q

x

qQ

x

qq

R

QQ

R

QQ

FFFFQxRxRqQQQqQ q

22222

32

32

2

31

31

323123231321

44

)2/(

..4

:)0?(...:2/::::4

6. Resultan gaya F yang bekerja pada muatan q pada gambar adalah :A.

2

0

)(

4

1

r

QLqF

B.4

2

0

)(

4

1

r

QLqF

C. Lr

qQ

F04

1

D.2

04

2

r

qQ

F E.2

04

1

L

qQ

F

Jawab : E

cos2

60?...::

21

2

2

2

1

0

2222

qqqq

qq

FFFFF

Fr

qQkF

r

qQkF

+Q

q

rr

L-Q

.D F

r

.B

r

F .C

r

.E

r

.A F

r


3/21

Listrik dan Magnet


67

222

2

2

2

260cos2)()(

L

qQk

r

qQk

r

qQk

r

qQk

r

qQkF

7. UMPTN 1989 Rayon ABesar gaya F yang bekerja pada muatan q pada gambar

adalah :

A. 30

)(

4

1

r

Qlq

F B. 4

2

0

)(

4

1

r

Qlq

F

D.2

04

1

r

qQF

E.

2

04

1

l

qQF

C.

rl

qQF

.4

1

0

Jawab : A

Gaya pada 1F dan 2F sama besar, maka :

221

r

qQkFF , maka : cos2 21

2

2

2

1

2 FFFFF

3

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

)()()2

()(2

)2

1()(2)2

()(2)(2

r

qQlk

r

l

r

qQk

r

l

r

qQkF

r

l

r

qQk

r

l

r

qQk

r

qQkF

8. Dua buah titik muatan +q1 dan +q2 terpisah sejauh 1 meter. Agar kuat medanlistrik pada titik P yang berjarak 1/3 meter dari +q1 sama dengan nol, makaperbandingan +q1 dan +q2 adalahA. 1 : 2 B. 1 : 3 C. 1 : 4 D. 1 : 9 E. 2 : 3

Jawab : C

4:1)(:)(:: 2322

312

2

2

121 rrQQ

9. Tes ITB 1976Sebuah electron bergerak dengan kecepatan tetap yang tegak lurus pada arah kuatmedan listrikEakan mengalami gaya yang arahnya A. searah dengan kuat medan listrikEB. berlawanan arah dengan kuat medan listrikEC. searah dengan kecepatan vD. berlawanan arah dengan kecepatan vE. tegak lurus padaEmaupun v

Q Q

q

2F

Fr

r

l21

l21

1F

1F

rr

l

Q Q

q


4/21

Listrik dan Magnet


68

Jawab : BGaya listrik F selalu sejajar dengan medan listrik E. Untuk muatan positif

(proton) gaya listrik F searah dengan medan listrik E, sedangkan muatan

negative (electron) arah gaya F berlawanan arah dengan medan listrik E

10.Skalu 1978Lintasan sebuah electron yang bergerak dalam medan listrik dengan kecepatan

sejajar arah medan magnet adalah A. lingkaran B. Parabola C. ellips D. heliks E. garis lurusJawab : E

Karena arah kecepatan sejajar medan listrik, maka gaya listrik pada electron

akan sejajar pula dengan kecepatannya sehingga arah gerak electron tidak

berubah atau membentuk garis lurus searah kecepatan semula.

11.Bila sebuah partikel bermuatan 4x10-19 C ditempatkan dalam medan listrikhomogen yang kuat medannya 1,2x10

5

N/C, maka partikel tersebut akanmengalami gaya sebesar NA. 4,8x10

-14B. 5,2x10

-14C. 3,0x10

-23D. 3,3x10

-24E. 4,8x10

-24

Jawab : A

NxxxxqxEF

FxECxq

14519

519

108,4102,1104

?...:N/C102,1:104

12.Titik A terletak dalam medan listrik. Kuat medan listrik di titik A 0,5 N/C. Jikadititik A diletakkan muatan listrik 0,25C maka pada benda tersebut bekerja gayaCoulomb N

A. 0,125 B. 0,25 C. 0,35 D. 0,4 E. 0,7Jawab : A

NxEQFFECQ 125,025,05,0?...:N/C5,0:25,0

13.Partikel bermuatan C5 yang berada pada medan listrik homogen ternyatamenghasilkan gaya coulomb sebesar 25N. Besar kuat medan listrik yang

mempengaruhi muatan tersebut adalah N/C

A. 6105x B. 61025x C. 61075x D. 610105x E. 610125x

Jawab : A

CNxEx

EQ

FEENFCxQ /105

105

25?...:25:105 6

6

6


5/21

Listrik dan Magnet


69

14.Suatu muatan titik C60 berada diudara. Kuat medan listrik disuatu titik yangberada pada jarak 6 cm dari muatan tersebut adalah N/CA. 150 x 10

8B. 1,5 x 10

7C. 1,5 x 10

6D. 15 x 10

8E. 15 x 10

7

Jawab : E

N/C1015

1036

1060109

)106(

1060109

?...:6:60:109

7

4

69

22

69

2

229

x

x

xx

x

xx

r

QkE

EcmrCQCNmxk

15.Sebuah muatan titik C50 berada diudara. Kuat medan listrik di suatu titik yangberada pada jarak 5 cm dari muatan tersebut adalah N/C

A. 0,18x109

B. 1,8x109

C. 18x109

D. 0,18x108

E. 1,8x108

Jawab : E

N/C108,11025

105109)105(

105109

?...:/CNm109:5:50

8

4

5

9

22

5

9

2

229

xxxxx

xxxx

rqkE

ExkcmrCq

16.PPI 1979Dua keping logam sejajar diberi muatan listrik yang sama besarnya dan

berlawanan tanda. Kuat medan listrik di antara dua keeping itu A. berbanding lurus dengan rapat muatannyaB.

berbanding terbalik dengan rapat muatannyaC. berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar kedua keping

D. berbanding lurus dengan jarak antara kedua kepingE. arahnya menuju keping yang bermuatan posisifJawab : A

dEVE

d

VE

1;;

0

atau E arahnya menuju keping yang bermuatan (-)

17.Bila pada gambar dibawah ini, diketahui Cqq 1021 dan 229 /109 CNmxk ,maka arah dan nilai kuat medan listrik dititik P N/C

A. 105

N menuju Q2 C. 109

N menuju Q2 E. 9.109

N menuju Q2B. 9.10

5N menuju Q2 D. 10

9N menuju Q2

Q2Q1 P2m 1m


6/21

Listrik dan Magnet


70

Jawab : C

)(/109

1010109

1

1

3

110109

11

?...:3:1:/CNm109:C10

1

559

22

59

2

2

2

1

21

12

229

21

qCNxxE

xxrr

kqEEE

Emrmrxkqq

p

ppp

p

18.Jarak dua muatan A dan B adalah 4 m. Titik C ada diantara kedua muatanberjarak 1 m dari A. Jika CQA 300 dan CQB 600 dan

229 /109 CNmxk ,

maka besar kuat medan di titik C pengaruh kedua muatan adalah

A. 9x105

N/C C. 33x105

N/C E. 54x105

N/CB. 18x10

5N/C D. 45x10

5N/C

Jawab : C

CNxxx

xxE

xxxx

AB

Q

AC

QkEEE

ExkmBCmACmABCQCQ

C

BA

CBACC

CBA

/10339

1061027109

)3(

106

)1(

103109

)()(

?...:/CNm109:3:1:4:600:300

544

9

2

4

2

49

22

229

19.Perhatikan gambar di bawah ini. Bila Cqq 1021 dan konstanta pembandingan k=9x10

9Nm

2/C

2, besar kuat medan dititik P adalah N/C

A. 2,5x107

B. 5x107

C. 5,5x107

D. 7x107

E. 7,5x107

Jawab: E

N/C105,71075,036

14109

36

1

9

11010109

)10.6(

1

)10.3(

110109

11

788459

2222

59

2

2

2

1

xxxxxxE

xx

rr

kqE

p

pp

p

Q2Q1 P 3cm

6cm


7/21

Listrik dan Magnet


71

20.Perhatikan gambar berikut di bawah ini, bila CQQ 1011 dan229 /109 CNmxk , Maka bear/kuat medan listrik dititik P adalah

A. CNx /105,7 7 menuju Q1 D. CNx /105,27 menuju Q1

B. CNx /105,7 7 menuju Q2 E. CNx /105,27 menuju Q2

C. CNx /105,5 7 menuju Q1 Jawab : A

CNxxxxxxE

xxrr

kQEEE

ECNmxkCQQ

P

PP

PPP

P

/105,7

36

3109

36

411010109

)3(

10

)6(

1010109

11

?...:/109:10

78459

2

4

2

459

2

2

2

1

21

229

11

21.Segitiga sama sisi ABC dengan panjang sisi 3 cm. Titik A dab B terdapat muatanlistrik C1 . Bila 229 /109 CNmxk , maka kuat medan listrik di titik C N/C

A. 7107,1 x B. 7108,1 x C. 7109,1 x D. 7100,2 x E. 7103,2 x

Jawab : A

N/C107,1)10(3)103(

1093

2

12

60cos2

?...:m103cm3:101:60

726

22

92

2

22

2

2

2

2

22

260

xx

xQ

r

kE

r

Qk

r

Qk

r

Qk

r

QkE

EEEEE

ExrCCQQ

ac

baba

c

bcacbcacc

cba

22.Pada gambar dibawah ini, CQ 91 , CQ 12 , bila konstanta229 /109 CNmxk , maka besar dan arah kuat medan listrik di titik P adalah

A. 9x107

N/C ke Q1 E. nolB. 9x10

7N/C ke Q2

C. 1,8x107

N/C ke Q1D. 1,8x10

7N/C ke Q2

** P

Q2

1cm2cm

Q1

Q2Q1

P

3cm6cm


8/21

Listrik dan Magnet


72

Jawab : E

CQ 91 , CQ 12 dan229 /109 CNmxk

?...:1:3 21 pEcmrcmr

0)10(

)10(

)103(

109109

22

6

22

69

2

2

2

2

1

1

21

x

xxx

r

Q

r

QkEEE

p

23.Dua titk A dan B berjarak meter satu dengan yang lain, masing-masingbermuatan listrik qa=-4x10

-6C dan qb=+9x10

-6C. Titik C terletak 1 meter di kiri A

dan segaris dengan A dan B, maka kuat medan listrik di C adalah

A. nol B. 1,6x105

C. 3,6x105

D. 7,2x105

E. 8,1x105

Jawab : A

CNxx

xxE

xxxxcbq

caqkEEE

ExkCxqCxqmcbmca

c

bacbcac

cba

/0

49

109

1

104109

)2

3(109

)1(104109

)()(

?...:/CNm109:109:104:5,1:1

669

2

6

2

6

922

22966

24.UMPTN 1998 Rayon A/B/C kode 54/25/52Dua buah partikel A dan B masing-masing bermuatan listrik C20 dan

C45 terpisah dengan jarak 15 cm. Jika Cadalah titik yang terletak diantaraA

danB sedemikian sehingga medan di titikCsama dengan nol, maka letakCdari

A adalah cmA. 2 B. 3 C. 4 D. 6 E. 9

Jawab : DSupaya kuat medan di titik C sama dengan nol, maka :

N/C)15(

45

)(

N/C20)(

22

22

xk

CB

qkE

xk

ACqkE

B

CB

ACA

C20 C45

cm15

cm)15( x x

A BC


9/21

Listrik dan Magnet


73

cm65

30030)(305

150

01500)30)(150(04500120

090012050900120541209009

)30225(49)15(

94

)15(

4520

sehingga::maka;0

2

2222

22

2222

xxgagalcmx

xxxx

xxxxx

xxxxxxx

EEE CBACC

Atau dengan cara lain :

cm62303)15(

32

)15(

9422

xxxxxxx

25.UMPTN 1993 Rayon BTitikD terletak ditengah-tengah antara titikA danB yang masing-masing diberi

muatan q coulomb. Tempat kedudukan kuat medan listrik yang bernilai nol

adalah pada

A. garis lurus melaluiD dan tegak lurusABB. bola berpusatA dan berpusatB masing-masing berjari-jari AB21 C. bidang datar tegak lurusAB melaluiDD. ellips dengan pusatA danBE. titikDJawab : E

DBADDDBAD

BA

EEEEE

xqqq

xaBDxADaAB

0

?...;

;;

222222 )(

11

)()()( xaxxa

qk

x

qk

DB

qk

AD

qk BA

2

1

2

11::

222

222222 xauntuk

axaxxxxa

Maka jarakx tepat ditengah-tengah atau pada tepat di titikD

A B D

a

x xa q q


10/21

Listrik dan Magnet


74

26.Muatan qA dan qB terletak di garis AB seperti pada gambar. Bila O adalah titiktengah AB dan R adalah letak titik yang kuat medannya nol, maka R tersebut

adalah ?A. Ditengah-tengah AB (pada titik O)B. Diantara titik A dan OC. Diantara titik O dan BD. Pada perpanjangan BA dimana RB= 2 RA

E. Pada perpanjangan AB dimana RA= 2 RBJawab : E

RBRARARB

RBRARB

qk

RA

qkEEE RBRAR

2)()(2

)(

1

)(

20

)()(

2

22

2222

27.UMPTN 1991 Rayon APada titik-titik sudutB danD sebuah bujur sangkarABCD masing-masing diletakkan sebuah partikel bermuatan q . Agar kuat medan listrik di titikA nol, maka

di titikCharus diletakkan sebuah partikel bermuatan sebesar

A. q B. q C. 2q D. 2q E. 22q

Jawab : E(Perhatikan gambar)

0AE , maka : Ea

qk

r

qkEE

ADAB

22

222

2222

a

qkEEEEEEADABBD

ACE menuju titik C atau muatan

Cq memiliki muatan

negative, maka :

22 2)2()( a

qk

a

qk

AC

qkE CCCAC

Maka besarnyaC

q adalah :

2222

22 22

qqqq

a

qk

a

qkEE

C

CC

ACBD

2a

B

CD

q

q

ABE

ADE BD

E

ACE

a

a

2a

+2q -q

A B

O


11/21

Listrik dan Magnet


75

28.Sebutir debu bermuatan 4mC dan bermassa 10 mg dapat terapung bebas di dalammedan magnet listrik. Jika g=10m/s

2, maka besarnya kuat medan listrik yang

mempengaruhi muatan adalah V/mA. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. 25

Jawab : E

V/m25

4

1010

?...:mgr10:mC4

m

mx

Q

mgE

mgQEmgFEmQ

29.Sipenmaru 1984Muatan listrik sebagai fungsi jarak yang ditimbulkan oleh sebuah bola konduktor

pejal yang berjari-jariR dan bermuatan q adalah

Jawab : B>>Untuk bola konduktor dengan jari-jariR

22

10

rE

r

qkERrEEERr

Rr

Semakin besar r, maka semakin kecil kuat medan listriknya

30.PPI IPA Terpadu 1983Potensial di suatu titik berjarakrdari muatan q adalah 600 volt. Intensitas medandi titik tersebut 400 N/C. Jika 229 /109 CNmxk , maka besar muatan q C

A. 91025,2 x B. 8104,4 x C. 8107 x D. 710 E. 6105,1 x

Jawab : D

Cx

x

k

Vrq

r

qkVm

E

VrrEV

qxkEV

7

9

23

229

10109

600

2

3

400

600.

?...;/CNm109;N/C400;volt600

31.UMPTN 1989 Rayon BKeempat sudut bujur sangkar (sisi 30 cm) terletak muatan listrik. Potensial listrikdi titik pusat bujur sangkar jika dua muatan yang bertetangga masing-masing

adalah C2 adalah volt

A. 5104,3 x B. 5104,3 x C. 5107,1 x D. 5107,1 x E. nol

.D E

r

.B E

r

.C E

r

.E E

r

.A E

r


12/21

Listrik dan Magnet


76

Jawab : E

V

r

qk

r

qkV

Vr

qk

r

qkVV

r

qk

r

qkV

Vr

qk

r

qkVrrrrr

D

OD

C

OC

A

OB

A

OADCBA

Resultan masing beda potensial yaitu :

OBV berlawanan dengan

ODV dan

OCV berlawanan dengan

OAV

0)2(2)( VVVVVVVVVVV ODOCOBOAO

32.UM UGM 2003 kode 322Pada gambar di atas dua muatan titik q dan q2 terpisah sejauh a. TitikA

berada di tengah-tengah garis penghubung kedua muatan tersebut dan titikBberada sejauhx dari muatan q2 .

Agar potensial listrik di A sama denganpotensial diB maka nilaix kira-kira

A. 0,20a C. 0,52a E. 0,78aB. 0,38a D. 0,64a Jawab : E

Pada titik A besarnya beda potensial adalah :

(1)persamaan:)2/(

2

)2/(

)2/(

22

)2/(

21

21

a

qk

a

qkVVV

a

qk

r

qkV

a

qk

r

qkV

AAA

AA

Pada titik B besarnya beda potensial adalah :

)(

22

)(21

x

qk

r

qkV

xa

qk

r

qkV

BB

(2)persamaan:)(

2)(

21xqk

xaqkVVV BBB

Maka besarnyax adalah ..

2/a 2/a ?...x

q q2 A B

A B

CD

Ar

Br

Cr Dr O

q

q q

q


13/21

Listrik dan Magnet


77

02222222

)(

)(21

)2/(

1

)(

2

)()2/(

2

)2/(

2222

2

aaxxxaxaxaxax

xa

a

xxa

xax

ax

qk

xa

qk

a

qk

a

qkVV BA

)(28,14123,578,0

4123,3

4

123,41

4

171

2.2

)2.(2.4

2

4

21

12

222

12

gagalaaxaax

aaxaaa

a

acbbx

33.SPMB 2004 Kode 452 no. 4Pada setiap titik sudut segitiga sama sisi dengan sisi 32 terdapat muatan positif

q. Kuat medan listrik dan beda potensial listrik di pusat segitiga ini, k sebagai

tetapan, beturut-turut adalah

A. kg2

1 dan nol C. kg3

2 dan kg2

3 E. nol dan kg3

2

B. kg21 dan kg23 D. nol dan kg2

3 Jawab : D

Perhatikan gambar !Penentuan r adalah :

23

)32(30cos

21

21

21

0 rr

a

Titik pusat x bersudut 180, maka : 1180cos 0 ,sehingga : Resultan kuat medan listrik di titikx atau

xE adalah :

02180cos2 222022 EEEEEEEEx

Beda potensial di titik x besarnya tiga kali beda potensial masing-masing, maka :

kqr

kqVV

x2

333

34.UMPTN 1995 Rayon A/B/C kode 55/62/42Dua keping penghantar seluas 1 2m diletakkan sejajar satu sama lain pada jarak

20cm. penghantar yang satu diberi potensial volt40 penghantar lain volt40 .

Besar gaya yang dialami sebuah muatan Cxq 2102 yang berada diantara kedua

bidang tersebut adalah NA. nol B. 2 C. 4 D. 8 E. 16

Jawab : D

0120 0120

060

030

a

a21

32a

q q

q

E E

E

r

x


14/21

Listrik dan Magnet


78

?...:20:40

40:102 2

FcmdVV

VVCxq

B

A

8N2,0

)80(102

2,0

))40(40(102

)(

22

xxF

d

VVq

d

VqF

d

VEqEF BA

35.UMPTN 1994 Rayon A kode 22Proton yang bergerak dari keeping A ke B seperti

terlihat pada gambar, memperoleh kecepatan

smx /102 5 . Jika antara dua keping vakum, d=1 cm, dan

kgxm 27106,1 , Cxproton 19106,1 , maka beda

potensial keping sejajar tersebut adalah volt

A. 50 B. 100 C. 200 D. 320 E. 400Jawab : C

V200106,12

)102(106,1

222

1

?...;cm1;m/s102;106,1;kg106,1

19

2527222

51927

xx

xxx

q

mvV

q

mvVmvqVEkEp

VdxvCxqxm

36.UMPTN 1995 Rayon A kode 55Sebuah benda bermassa 20 gram dan bermuatan C0,5q digantungkan padaseutas tali ringan yang massanya diabaikan. Tepat disebelah kanan benda berjarak

15 cm diletakkan muatan C1q' yang menyebabkan posisi benda menjadi

seperti pada gambar.

Jika 229

0

/CNm1094

1x

dan 2m/s10g , tegangan

pada tali dekat pada harga NA. 0,20 B. 0,24 C. 0,28 D. 0,32 E. 0,40

Jawab : C

q 'q

cm15

V40VB

V40VA

E F

A B

pos neg


15/21

Listrik dan Magnet


79

2

2

22

e

2

2229

0

)r

qq'(k(mg))(F(mg)

?...:m/s10:/CNm1094

1

15cmr:C1q':C0,5q:gr20m

T

Tgx

N28,0(0,15)

))(-1x10(0,5x109x10(0,02.10)

2

2

6-6-92

T

37.UMPTN 1997 Rayon B kode 58Dalam daerah bermedan listrik seragamB (dengan arah menembus masuk bidang

kertas) dua partikel bermuatan ( 1q dan 2q ) bergerak melingkar dengan energi

kinetic yang sama besar.

Bila kedu muatan bermassa sama, maka dapatdisimpulkan bahwa

A. 0;021 qq dan 21 qq

B. 0;021 qq dan 21 qq

C. 0;0 21 qq dan 21 qq

D. 0;0 21 qq dan 21 qq E. 0;0 21 qq dan 21 qq

Jawab : B

Dari gambar disamping, 1v dan 1q searah dengan gaya

lorentz 1F artinya bermuatan positif 01 q dan 1v

berlawanan arah2

q dan2

v maka bermuatan negative

02 q . 21 RR , maka sesuai dengan

01

01

2

2

21

1

1 q

R

qq

R

q

BR

mvq

38.SPMB 2002 Regional III kode 721Besarnya muatan debu yang massanya A gram, jika debu tersebut terkatung-katung tepat di tengah-tengah kondensator yang vakum dengan beda potensial V

volt antara pelat-pelatnya dan jarakdcm antara pelat-pelat tersebut adalah

1F

1v 1q

2q

1q 2q

'q q

cm15

mg

eF

T

T


16/21

Listrik dan Magnet


80

A.VA

dgB.

d

VAgC.

V

AdgD.

dA

VgE. VdAg

Jawab : C

Sesuai dengan Hk I Newton

V

Adg

qd

qV

mg

d

VEqEFFmgAmF

C

))((0)(0

39.Sebuah partikel alfa memiliki massa empat kali massa dan muatan dua kali yangdimiliki sebuah proton. Keduanya, partikel alfa dan proton, sedang bergerak

dengan kecepatan sama memasuki daerah medan listrik homogen yang arah kuatmedannya berlawanan arah gerak keduanya. Nilai perbandingan jarak tempuh

partikel alfa dan jarak tempun proton keduanya berhenti adalah

A. 1 : 4 B. 1 : 2 C. 1 : 2 D. 2 : 1 E. 4 : 1Jawab : D

m

qEamaqEFEEvv

ssqqmm

pp

ppp

:):0(

?....:2:4

1:21:2

4:

2

4:

2:

2:

222

2

02

0

2

02

0

2

0

2

p

p

p

p

p

p

p

p

pq

m

q

m

q

m

q

m

Eq

vm

Eq

vmss

qE

mvss

m

qEvasvv

40.Skalu 1977Segumpal awan mempunyai potensial 6108x volt terhadap bumi. Ketika terjadi

kilat antara awan dan bumi suatu muatan listrik sebesar 40 C dilepaskan.

Banyaknya energi yang hilang pada peristiwa itu adalah jouleA. 5105x B. 6102x C. 6105x D. 8106,1 x E. 8102,3 x

Jawab : E

joule102,31032010840

?...;40;108

866

6

xxxxqVWE

ECqvoltxV

)(

CF

mg


17/21

Listrik dan Magnet


81

41.PPI 1979Untuk memindahkan muatan positif besarnya 10C dari suatu titik yang

potensialnya 10 volt ke suatu titik yang potensialnya 60 volt diperlukan usahasebesar

A. 5 volt/coulomb B. 100 J C. 500 J D. 500 VA E. 600 JJawab : C

joule500)1060(10)(

?...;60;10;10

12

21

VVqVqW

WvoltVvoltVCq

42.UMPTN 1995 Rayon B kode 62Sebuah electron yang mula-mula rehat, kemudian bergerak melalui beda potensial

1500 volt. Jika massa electron kgx 31101,9 dan muatan electron Cx 19106,1 ,

maka energi potensialnya akan turun sebesar eV

A. 4103,16 x B. 3103,3 x C. 1500 D. 21011,9 x E. 21016,2 x

Jawab : C

eVeVxeVVeVqEpVqEpEk

EpEpEpEkEpEkEpEpEkEpEk

EpvoltVCxekgxm

1500)(15001)(

0

?...;1500;106,1;101,9

0000

1931

43.UMPTN 1995 Rayon C kode 42Sebuah electron yang mula-mula diam(rehat), kemudian bergerak melalui beda

potensial 1000volt. Jika massa electron kg1011,9 31x dan muatannya

C106,1 19 x , maka energi potensial akan turun sebesar joule

A. 1000 C. 24107,5 x E. 50106,14 x

B. 16106,1 x D. 31106,1 x Jawab : B

joule106,11000106,1V.V.EpEk

...?Ek:1000voltV:C106,1:kg1011,9

1619

1931

xxxeq

xexm

44.UMPTN 1996 Rayon C kode 24Dua buah electron dengan kg101,9danC106,1 3119 xmxe dilepaskan dari

keadaan diam pada saat berjarak antara mx 14102 . Kecepatan electron itu ketika

keduanya berjarak antara mx 14105 adalah m/s108

A. 0,02 B. 0,2 C. 0,3 D. 0,50 E. 0,87


18/21

Listrik dan Magnet


82

Jawab : E

43200V)3)(10)(106,1)(109()10

3)(10)(106,1)(109(

)5

1

2

1)(10)(106,1)(109()

11(

?...;109m;105;m102;kg101,9;C106,1

1319914199

14199

21

21

914

2

14

1

3119

xxxxV

xxrr

keVVV

vxkxrxrxmxe

Hukum kekekalan energi mekanik pada listrik statis untuk kedua electronbergerak.

m

VqvmvmvmvVqEkEp

2221

22

1

m/s1087,0108,7101,9

)43200)(106,1( 8731

19

xxx

xv

45.UMPTN 1999 Rayon A kode 53Sebuah electron melaju dalam tabung pesawat TV yang bertegangan 500 volt.Besarnya momentum electron tersebut saat membentur kaca TV adalah Ns

A. 23102.1 x B. 23105.1 x C. 23108,1 x D. 23100,2 x E. 23104,2 x

Jawab : A

kgm/s102,1kgm/s10206,1500106,1101,92

222

)(

?...;volt500;kg101,9;106,1

23231931

222

21

3119

xxxxxxxp

meVpm

p

m

mv

mveVEk

pVxmCxe

46.UMPTN 1993 Rayon BPada garis melalui titikA danB terdapat suatu muatan titik. Jarak titikA dan B

adalah d meter. Potensial A (A

V ) dikurangi potensial B (B

V ) adalah V volt

( BA VV

). Elektron (massa m kg dan muatan q coulomb) dilepaskan diA, makaelectron itu 1. bergerak dengan lintasan lurus2. mendapat tambahan energi qVjoule3. mempunyai besar kecepatan akhir

m

qV2m/s


19/21

Listrik dan Magnet


83

4. mempunyai percepatan 2m/smd

qV

Jawab : 1,2,3 dan 4 (E)

AV = potensial A : BV = potensial B : m = massa electron : q = muatan electron

1. arah kecepatan electron sama dengan arah gaya listrik, maka lintasan electronadalah lintasan garis lurus (benar)

2. energi potensial electron berbanding lurus dengan muatan electron dan bedapotensialnya yaitu qVEp joule (benar)

3. Hk kekekalan energi yang berlaku adalah energi kinetic berbanding lurusdengan energi potensialnya, maka :

m

qVvqVmv

2

2

1 2 (benar)

4. Percepatan electron berbanding lurus dengan muatan electron dan kuat medanlistrik dan berbanding terbalik dengan massa electron, maka :

2/. smmdqV

dVx

mq

mEq

mFa (benar)

47.UMPTN 1999 Rayon A kode 53Kuat medan listrik di suatu titikP yang ditimbulkan oleh sebuah muatan listrikq

di titik asal 0 1. arahnya menjauhi q bila q positif, menuju q bila q negatif2. berbanding langsung dengan q3. berbanding terbalik dengan kuadrat jarakOP4. arahnya sama dengan gaya Coulomb pada muatan q di P bila q positif, dan

berlawanan dengan gaya Coulomb tersebut bila q negatif

Jawab : 1,2 dan 3(A)(pernyataan 1 benar)

Arah kuat medan listrik pada muatan positif menjauhi inti muatan positif

sedangkan pada muatan negative mendekati inti muatan negative

benar)3n(pernyataa:1

3.

benar)2n(pernyataa:2.

22

2

rE

r

qkE

qErqkE

(Pernyataan 4 salah)Gaya Coulomb F tidak dapat ditentukan oleh satu muatanartinya gaya interaksi antra dua muatan.


20/21

Listrik dan Magnet


84

48.PPI 1988Sebuah electron (muatan : Cx 19106,1 ) bergerak dari titik ke titik lain yang

potensialnya 1 volt lebih tinggi. Energi kinetic yang diperoleh electron dalam

perpindahan kedudukan itu dapat dinyatakan sebagai

1. Jx 19106,1 3. voltcoulombx 19106,1

2. 1 eV 4. 1 volt ampere

Jawab : 1 dan 3 benar (B)

joule106,1)C.volt(106,1volt1)(106,1

?...;volt1;106,1

191919

19

xxxCxeVEpEk

EkVCxe

49.UMPTN 1999 Rayon A kode 53Kuat medan listrik di satu titik P yang ditimbulkan oleh sebuah muatan q di titik

asal O

1. arahnya menjauhi q bila q positif, menuju q bila qnegatif.2. berbanding langsung dengan q.3. berbanding terbalik dengan kuadrat jarak OP.4. arahnya sama dengan gaya Coulomb pada muatan q di P bila q positif, dan

berlawanan dengan gayaCoulomb tersebut bila q negatif.

Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)

benar)3n(pernyataar

1E

r

qE3.

benar)2n(pernyataaqEr

qE2.

benar1pernyataan1.

:gambarpadaPerhatikan

22

2

k

k

Jenis muatan pada titik P tidak diketahui sehingga arah gaya coulomb pada titik

P tidak ditentukan (pernyataan 4 salah)

50.SPMB 2002 Regional I kode 121Besarnya kuat medan listrik di suatu titik yang berjarakddari suatu kawat lurus

panjang tak hingga dan mempunyai kerapatan muatan persatuan panjang :

1. berbanding lurus dengan 3. berbanding lurus dengan ( d/1 )

2. berbanding terbalik dengan 4. berbanding lurus dengan d

Jawab : 1 dan 3 benar(B)

EF EF

qq

P

P


21/21

Listrik dan Magnet


85

= rapat muatan persatuan panjang

0000

)(

dldlKE

dlEdA

dlEdAEA

dEE

dEdEdKKE

1

2)2()2()(

000

51.UMPTN 2000 Rayon C kode 22Usaha yang harus dilakukan untuk memindahkan muatan listrik dari satu tempatke tempat lain dalam suatu medan listrik tergantung pada

1. besar muatan yang dipindahkan2. lintasan yang diatur3. beda potensial antara kedua tempat perpindahan muatan4. jarak kedua secara proporsionalJawab : 1 dan 3 benar(B)>>> VWqWVqW

1. SPMB 2002 Regional III kode 721Usaha yang harus dilakukan untuk memindahkan muatan listrik dari satu tempatke tempat lain dalam suatu medan listrik tergantung pada

1. besar muatan yang dipindahkan2. lintasan yang diatur3. beda potensial antara kedua tempat perpindahan muatan tersebut4. massa partikelJawab : 1 dan 3 benar(B)>>> VWqWVqW

d

dA

Ed

33. elektrostatis

Documents

Transcript of 33. elektrostatis