Ujian Tengah Semester

Ujian Tengah Semester
Semester Pendek 2002
Fakultas Biologi
Universitas Gadjah Mada
Jogjakarta
:
:
:
:
:
Mata Kuliah
Hari, Tanggal
Waktu
Dosen
Sifat Ujian
Nama Mahasiswa
:
No. Mahasiswa
:
Tanda Tangan
:
FISIKA DASAR II (MSF 116)
Sabtu, 03 Agustus 2002
120 menit (11.30 – 13.30 WIB)
Ikhsan Setiawan, S.Si.
Buku Tertutup, Mandiri, Boleh menggunakan Calculator
Kerjakan semua soal di bawah ini. Pilih satu jawaban yang benar untuk tiap soal dengan cara
melingkari huruf di depan jawaban yang dipilih.
Nilai tetapan-tetapan: ε0 = 8,854 × 10-12 C2/N.m2, e = 1,6 × 10-19 C
Konversi: 1 eV = 1,6 × 10-19 J, 1 kal = 4,2 J, 1 J = 0,24 kal
1.
2.
Pernyataan tentang gaya Coulomb antara dua muatan listrik berikut ini benar kecuali
A. Besarnya sebanding dengan besar kedua muatan
B. Besarnya sebanding dengan kuadrat jarak kedua muatan
C. Arahnya sejajar dengan garis penghubung kedua muatan
D. Jika jarak kedua muatan diperbesar menjadi dua kali semua, maka gaya Coulomb
menjadi seperempat kali semula
r
Sebuah muatan q = 2 × 10-6 C terletak di titik (2,1) m. Medan listrik E yang
ditimbulkan oleh muatan tersebut di titik P(5,4) m adalah
10 3 ˆ ˆ
10 3 ˆ ˆ
A.
i + j N/C
C.
i + j N/C
3 2
2
3 × 10 3 ˆ ˆ
10 3 ˆ ˆ
i + j N/C
D.
i + j N/C
B.
6
2 3
(
)
(
)
(
)
(
)
3.
Dua buah partikel bermuatan q1 dan q2 terpisah oleh jarak l, q1 di sebelah kiri q2. Medan
listrik bernilai nol di suatu titik di garis penghubung kedua muatan. Letak titik ini
berjarak
l
l
A.
C.
di sebelah kanan q1
di sebelah kiri q2
q
1
+
q
q
1 2
1+ 1
q2
l
l
B.
D.
di sebelah kanan q1
di sebelah kanan q1
q
1
+
q
q
1 2
1+ 2
q1
4.
Sebuah partikel bermassa 6,4 × 10-18 kg bermuatan 3,2 × 10-19 C bergerak horizontal
r
r
dengan kecepatan v = 5 iˆ m/s memasuki medan listrik seragam E = 100 ˆj N/C. Setelah
memasuki medan listrik sejauh 10 cm, partikel mengalami simpangan sebesar
A. 1 cm ke atas
C. 1 mm ke atas
B. 1 cm ke bawah
D. 1 mm ke bawah
Halaman 1 dari 3 halaman
5.
Dua partikel bermuatan +q dan sebuah partikel bermuatan −q ditempatkan di pojokpojok suatu bujur sangkar dengan kedua partikel bermuatan +q ditempatkan
berseberangan secara diagonal. Jika panjang sisi bujur sangkar adalah a, maka tenaga
potensial (konfigurasi) sistem ini adalah
0,2 q 2
0,1 q 2
A.
C.
ε 0a
ε 0a
B. −
6.
0,1 q 2
ε 0a
0,2 q 2
ε 0a
Pada soal no.5, jika pada pojok yang kosong ditempatkan partikel bermuatan −q, maka
besar usaha yang dilakukan adalah
0,2 q 2
0,1 q 2
A.
C.
ε 0a
ε 0a
0,1 q 2
B. −
ε 0a
7.
D. −
0,2 q 2
D. −
ε 0a
Tiga buah kapasitor disusun seperti
terlihat pada gambar di samping. Jika
C1 = 5 µF, C2 = 2 µF, C3 = 3 µF, maka
tegangan pada tiap kapasitor adalah
A. V1 = V2 = V3 = 50 volt
B. V1 = 50 volt , V2 = V3 = 25 volt
C. V1 = 40 volt, V2 = V3 = 30 volt
D. V1 = 30 volt, V2 = V3 = 35 volt
8.
Pada soal no.7, muatan tiap kapasitor adalah
A. q1 = 1,5 × 10-4 C, q2 = 0,7 × 10-4 C, q3 = 1,05 × 10-4 C
B. q1 = 2,0 × 10-4 C, q2 = 0,6 × 10-4 C, q3 = 0,90 × 10-4 C
C. q1 = 2,5 × 10-4 C, q2 = 0,5 × 10-4 C, q3 = 0,75 × 10-4 C
D. q1 = 2,5 × 10-4 C, q2 = 1,0 × 10-4 C, q3 = 1,50 × 10-4
9.
Pada soal no. 7, tenaga yang tersimpan dalam tiap kapasitor adalah
A. U1 = 4,25 mJ, U2 = 1,5 mJ, U3 = 1,75 mJ
B. U1 = 5,25 mJ, U2 = 2,0 mJ, U3 = 2,75 mJ
C. U1 = 6,25 mJ, U2 = 2,5 mJ, U3 = 3,75 mJ
D. U1 = 7,25 mJ, U2 = 3,5 mJ, U3 = 4,75 mJ
10. Jika usaha untuk memindahkan muatan +q dari titik A ke titik B di dalam medan listrik
yang ditimbulkan oleh muatan titik +Q adalah WAB, maka
A. WAB nol jika q = Q
B. WAB negatif jika q < Q
C. WAB negatif jika jarak titik B lebih besar dari pada jarak titik A terhadap muatan +Q
D. WAB negatif jika potensial di B lebih besar dari potensial di A
11. Penghantar yang memenuhi hukum Ohm memiliki hambatan yang bergantung pada
besaran-besaran berikut kecuali
A. Jenis penghantar
C. Luas penampang penghantar
B. Tegangan penghantar
D. Panjang penghantar
Halaman 2 dari 3 halaman
12. Suatu berkas sinar alpha (bermuatan +2e) yang konstan merambat dengan tenaga kinetik
tetap 40 MeV mengangkut sebuah arus sebesar 1 µA. Banyaknya partikel alpha yang
lewat melalui penampang berkas selama 1 menit adalah
A. 3,75 × 1014 partikel
C. 7,5 × 1013 partikel
D. 9,37 × 1013 partikel
B. 1,875 × 1014 partikel
13. Pada soal no. 12, untuk mempercepat tiap partikel alpha dari keadaan diam sampai
memiliki tenaga kinetik tersebut, diperlukan beda potensial sebesar
A. 4,0 × 107 volt
C. 1,0 × 107 volt
7
D. 0,5 × 107 volt
B. 2,0 × 10 volt
14. Sebuah kapasitor plat sejajar dengan jarak antar plat 2 mm dipasang pada tegangan 200
volt. Rapat tenaga yang tersimpan pada kapasitor ini adalah
A. 4,4 × 10-7 J/m3
C. 4,4 × 10-2 J/m3
D. 0,8 × 102 J/m3
B. 2,0 × 107 J/m3
15. Jika panas sebesar 1000 kkal dihasilkan oleh heater yang dipasang pada tegangan 220
volt dalam waktu 40 menit, maka hambatan heater adalah
A. 116,2 ohm
C. 0,46 ohm
B. 27,6 ohm
D. 0,125 ohm
Selamat Bekerja Mandiri dan Semoga Berhasil
Naskah soal ini dapat di-download dari www.geocities.com/ikhsan75
Halaman 3 dari 3 halaman