soal prediksi UNBK fisika 2019 dan pembahasan - PART 7 (N0. 31 - 35)
31. Perhatikan gambar bola konduktor berongga berikut.
Titik yang mempunyai potensial listrik yang sama adalah ......
A. A dan E
B. B dan C
C. B dan D
D. D dan E
E. C dan D
Jawaban : B
Pembahasan
bab: listrik statis, sub bab: potensial dan medan listrik didalam bola beronggayang bermuatan listrik
aturan potensial pada bola berongga: didalam bola dan kulit besar potensial listrik adalah sama sebesar ( V = k.q/r )
aturan medan listrik pada bola berongga: di dalam bola tidak ada medan listrik ( E = 0 ) sedangkan di kulit E = k.q / r^2
32. Perhatikan gambaran rangkaian resistor berikut.
Besarnya arus i1 adalah ......
A. 1,5 A
B. 1,25 A
C. 1 A
D. 0,75 A
E. 0,5 A
Jawaban : A
Pembahasan:
BAB: listrik dinamis / arus DC, sub bab: hukum ohm dan rangkaian resistor
hambatan pengganti pada 6 dan 3 ohm :
1/Rp =1/3+1/6
1/Rp =(2+1)/6
1/Rp =3/6
Rp = 6/3 = 2 Ω
hambatan pengganti total pada rangkaian seri :
Rs=2+2+2+2=8 Ω
Menentukan arus total yang mengalir dalam rangkaian, yaitu arus i1 :
I=V/R=12/8=1,5 A
33. Perhatikan gambar berikut!
Kawat lurus panjang dan kawat melingkar dialiri arus sama besar 4 A. Keduanya didekatkan tanpa bersentuhan seperti pada gambar. Jari-jari lingkaran 4 cm. Besar induksi magnet total yang timbul di pusat lingkaran (titik P) adalah ... (µ0 = 4π x 10-7) ...
A. 3,14 x 10-5 T
B. 4,14 x 10-5 T
C. 4,28 x 10-5 T
D. 5,28 x 10-5 T
E. 8,28 x 10-5 T
Jawaban : E
Pembahasan
induksi magnetik akibat kawat lurus :
induksi magnetik kawat melingkar
34. Kawat berarus listrik berada dalam medan magnet 60 Tesla mengalami gaya Lorentz 12 N. Jika kawat itu berada dalam medan magnet 15 Tesla, besar gaya Lorentz yang dialami kawat adalah …...
Jawaban : A
Pembahasan
Rumus gaya Lorentz pada kawat lurus berarus :
31. Perhatikan gambar bola konduktor berongga berikut.
Titik yang mempunyai potensial listrik yang sama adalah ......
A. A dan E
B. B dan C
C. B dan D
D. D dan E
E. C dan D
Jawaban : B
Pembahasan
bab: listrik statis, sub bab: potensial dan medan listrik didalam bola beronggayang bermuatan listrik
aturan potensial pada bola berongga: didalam bola dan kulit besar potensial listrik adalah sama sebesar ( V = k.q/r )
aturan medan listrik pada bola berongga: di dalam bola tidak ada medan listrik ( E = 0 ) sedangkan di kulit E = k.q / r^2
32. Perhatikan gambaran rangkaian resistor berikut.
Besarnya arus i1 adalah ......
A. 1,5 A
B. 1,25 A
C. 1 A
D. 0,75 A
E. 0,5 A
Jawaban : A
Pembahasan:
BAB: listrik dinamis / arus DC, sub bab: hukum ohm dan rangkaian resistor
hambatan pengganti pada 6 dan 3 ohm :
1/Rp =1/3+1/6
1/Rp =(2+1)/6
1/Rp =3/6
Rp = 6/3 = 2 Ω
hambatan pengganti total pada rangkaian seri :
Rs=2+2+2+2=8 Ω
Menentukan arus total yang mengalir dalam rangkaian, yaitu arus i1 :
I=V/R=12/8=1,5 A
33. Perhatikan gambar berikut!
Kawat lurus panjang dan kawat melingkar dialiri arus sama besar 4 A. Keduanya didekatkan tanpa bersentuhan seperti pada gambar. Jari-jari lingkaran 4 cm. Besar induksi magnet total yang timbul di pusat lingkaran (titik P) adalah ... (µ0 = 4π x 10-7) ...
A. 3,14 x 10-5 T
B. 4,14 x 10-5 T
C. 4,28 x 10-5 T
D. 5,28 x 10-5 T
E. 8,28 x 10-5 T
Jawaban : E
Pembahasan
induksi magnetik akibat kawat lurus :
µ0 I | ||
B = | _______ | |
2πa |
4π x 10-7 4 | ||
B = | _________ | |
2π.4.10-2 |
B = | 2. 10-5 T | |
induksi magnetik kawat melingkar
µ0 I N | ||
B = | _______ | |
2 a |
4π x 10-7 4.1 | ||
B = | __________ | |
2.4.10-2 |
B = | 2π. 10-5 T | |
B = | (2+2π). 10-5 T | |
B = | 8,28. 10-5 T | |
34. Kawat berarus listrik berada dalam medan magnet 60 Tesla mengalami gaya Lorentz 12 N. Jika kawat itu berada dalam medan magnet 15 Tesla, besar gaya Lorentz yang dialami kawat adalah …...
A. 3 N
B. 36 N
C. 48 N
D. 75 N
E. 87 N
Pembahasan
Rumus gaya Lorentz pada kawat lurus berarus :
F = B . I . L
F dan B berbanding lurus
35. v, B dan I pada gambar ini masing-masing arah gerakan, induksi magnetik dan arus induksi.
Arah induksi yang paling tepat ditunjukkan oleh nomor ......
Jawaban : B
Pembahasan
Berdasarkan aturan tangan kanan Lorentz, gambar yang tepat adalah nomor (2). Karena ketiga besaran tersebut, yaitu v, B dan I saling tegak lurus. Pada gambar (2) arah medan menuju bidang gambar yang diwakili keempat jari yang merapat, arah arus menuju ke atas yang diwakili arah ibu jari, maka arah kecepatan akan berlawanan dengan arah gaya Lorentz yang akan mengarah ke kanan yang diwakili oleh telapak tangan bagian dalam.
F dan B berbanding lurus
F1 | F2 | |
_______ | = | _______ |
B1 | B2 |
12 | F2 | |
_______ | = | _______ |
60 | 15 |
F2 = 3 N |
35. v, B dan I pada gambar ini masing-masing arah gerakan, induksi magnetik dan arus induksi.
Arah induksi yang paling tepat ditunjukkan oleh nomor ......
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (5)
Pembahasan
Berdasarkan aturan tangan kanan Lorentz, gambar yang tepat adalah nomor (2). Karena ketiga besaran tersebut, yaitu v, B dan I saling tegak lurus. Pada gambar (2) arah medan menuju bidang gambar yang diwakili keempat jari yang merapat, arah arus menuju ke atas yang diwakili arah ibu jari, maka arah kecepatan akan berlawanan dengan arah gaya Lorentz yang akan mengarah ke kanan yang diwakili oleh telapak tangan bagian dalam.
