FISIKA III Februari 2001 Jepara

Medan Magnet , Induksi Elektromagnet, Arus dan Tegangan BolakBalik, Gelombang Elektromagnet, dan Optika Fisik
SOAL
1. Seutas tali lurus panjang membujur dari barat ke timur,
dialiri arus listrik dari arah timur. Arah medan magnet
pada titik – titik di atas kawat tersebut menuju ke ….
A. Timur.
D. Barat.
B. Selatan.
E. Utara.
C. Atas.
2. Kawat lurus hampir bersinggungan
I
dengan kawat melingkar . Kedua
p
kawat terletak pada bidang gambar .
Jika arus listrik di kedua kawat itu
I
sama besar , maka induksi magnet di
titik pusat lingkaran arahnya ….
A. Keluar bidang gambar.
B. Tiddak ada sebab induk magnetnya = 0.
C. Masuk bidang gambar.
D. Ke kiri.
E. Ke kanan.
3. Seutas kawat berarus listrik bentuk seperti pada gambar.
Besar induksi magnetik di titik P adalah …
(o = 4
k, k=10-7wb/A.m).
A. .10-5 T.
B. .10-7 T.
C. 4.10-5 T.
D. 4.10-7 T.
E. 7.10-7 T.
3m
3A
P
4. Perbandingan antara induksi magnet ditengah sumbu
solenoida yang panjangnya = b dan induksi magnet
didalam toroida yang jari – jarinya = a, bila keduanya
memiliki jumlah lilitan yang sama dan dilalui arus listrik
yang sama adalah ….
A. 2 a : b.
B.  a: b.
C. a : b.
D. b : a.
E. 1 : 1.
5. Jika induksi magnet dititik P = O, maka x = ….
A. 3 cm.
9A
6A
B. 5 cm.
C. 6 cm.
x P
D. 8 cm.
E. 10 cm.
15 cm
6. Lingkaran kawat jari – jari = 10 cm. Jumlah lilitan = 20
dialiri arus listrik. Jika induksi magnet dipusat lingkaran =
4 .10-3 T, maka besar arus listrik tersebut ….
A. 1 A.
B. 5 A.
C. 10 A.
D. 50 A.
E. 100 A.
7. Solenoida panjang = 0,5 m , lilitan = 1000 dialiri arus =
1
A.
8
Induksi magnet diujung solenoida adalah ….
A. 0,25.10-4T.
B. 0,5.10-4T.
C. 10-4 T.
D. 1,5.10-4T.
E. 2.10-4T.
8. Dari gambar di bawah dapat disimpulkan
1
2
3
4
E
E
1. Pada 1 dan 3 terjadi kutub magnet S.
2. Pada 2 terjadi kutub magnet U.
3. Pada 4 terjadi kutub magnet U.
4. Ujung 2 dan ujung 3 tolak menolak.
Kesimpulan yang benar adalah ….
A. 1, 2, 3.
B. 1,3.
C. 2, 4.
D. 4.
E. 1, 2, 3, 4.
9. Toroida jari – jari lilitan = 5 cm, lilitan = 750. Jika induksi
magnet di dalam toroida = 1,8.10-3 T. kuat arus yang
mengalir ….
A. 0,2 A.
B. 0,3 A.
C. 0,4 A.
D. 0,5 A.
E. 0,6 A.
10. Sebuah solonoida dialiri arus listrik searah . Maka :
1. Solonoida berperilaku sebagai magnet batang.
2. Ujung – ujung solonoida berperilaku sebagai kutub –
kutub magnet.
3. Arah garis gaya magnet di dalam solonoida dari kutub
U ke kutub S.
4. Arah garis gaya magnet di luar solonoida dari kutub U
ke kutub S.
Yang benar adalah ….
A. 1,2.
B. 2, 3.
C. 3,4.
D. 1, 2, 4.
E. 1, 2, 3.
11. Arah gaya per meter yang dialami kawat yang ditengah
adalah ….
A. Kekiri.
2i
i
i
B. Ke kanan.
C. Kekiri lalu kekanan.
D. Ke kanan lalu kekiri.
x
2x
E. Tidak memiliki arah.
1
3
2
12. Jika kawat mendatar dialiri arus listrik ke arah selatan dan
kawat itu berada dalam medan magnet homogen ke arah
timur, maka gaya Lorentz pada kawat arahnya ke ….
A. Bawah.
B. Barat.
C. Atas.
D. Utara.
E. Timur.
13. Di dalam magnet homogen 0,016 T diletakkan kawat
lurus panjang = 80 cm yang dialiri arus listrik 10 A. Jika
arah arus dan arah medan magnet saling tegak lurus ,
maka besar gaya pada kawat adalah ….
A. 2,58 N.
B. 1,56 N.
C. 1,28 N.
D. 0,256 N.
E. 0,128 N.
14. Sebuah partikel bermuatan n = q bermassa = m bergerak
didalam medan magnet homogen = B . Jika lintasan
partikel beupa lingkaran dengan jari – jari = R maka
kecepatan sudut partikel adalah ….
qB
2 m
A.  =
.
qB
B.  = m .
qB
mr
C.  =
.
m
qB
D.  =
.
B
qm
E.  =
.
15. Sebuah elektron begerak dengan kecepatan 5.10 4 m/s,
sejajar dengan kawat lurus bearus listrik 10 A pada jarak 1
cm dari kawat tersebut. Elektron akan mendapat gaya ….
( e = 1,6.10-19 C).
A. 8.10-21N.
B. 1,6.10-18N.
C. 8.10-20N.
D. 1,6.10-18N.
E. 3,1.10-18N.
16. Kawat panjang = 0,5 m digerakkan memotong tegak lurus
medan magnet homogen = 4.10-2 T dengan kecepatan =
200 m/s. Beda potensial pada ujung – ujung kawat adalah
….
A. 2 V.
B. 4 V.
C. 6 V.
D. 5 V.
E. 10 V.
17. Kumparan memiliki 100 lilitan dalam 0,2 detik terjadi
perubahan fluks magnet dari 2.10-2 Wb menjadi 10-2 Wb.
GGL induksi yang terjadi ….
A. 0,05 V.
B. 0,5 V.
C. 1,10 V.
D. 5 V.
E. 10 V.
18. Agar ggl induksi yang dihasilkan generator menjadi lebih
besar dua kali dari semula , maka yang harus dilakukan
….
A. Periode putaran dijadikan ½ kali.
B. Frekuensi putaran dijadikan ½ kali.
C. Jumlah lilitan dijadikan 4 kali.
D. Diameter kawat dijadikan 2 kali.
E. Luas penampang dan jumlah lilitan dijadikan 2 kali.
19. Kumparan bujur sangkar sisi = 20 cm terdiri atas 400
lilitan dan diputar dengan kecepatan sudut = 50 rad/s.
GGL induksi maksimum yang terjadi ….
A. 0,16 V.
B. 1,6 V.
C. 16 V.
D. 160 V.
Q
x x x x x x x x x x
E. 1600 V.
20.
Kawat
PQ
panjang = 50 cm
x x x x x x x x x x
digeser kekanan
R
V
dengan kecepatan
x x x x x x x x x x
= 60 m/s dalam
medan
magnet
x x x x x x x x x x
homogen = 0,4
P
tesla . Jika R = 1,2
ohm , kuat arus
induksinya sebesar ….
A. 1 A.
B. 2 A.
C. 10 A.
D. 20 A.
E. 40 A.
21. Batang PQ panjang = L diputar dengan frekuensi = f
didalam medan magnet = B GGL yang timbul pada batang
PQ =…..
B L
x x x x x x x x x x
A.
.
B
P
2f
B.
Bf
2L
x x x x x x x x x x
.
Q
x x x x x x x x x x
C. ½  B L f.
x x x x x x x x x x
D. 2  B L f.
E.  B L2 f.
22. Induktansi solenoida dapat diperbesar dengan cara :
1. Menambah jumlah lilitan.
2. Memperbesar diameter penampang solenoida.
3. Memperpendek solenoida.
4. Memasukkan besi kedalam solenoida.
Cara yang benar adalah ….
A. 1, 2, 3.
B. 1, 3.
C. 2, 4.
D. 4.
E. 1, 2, 3, 4.
23. Solenoida panjang = 2 .10-2 m. luas penampang = 5.10-4
m2 terdiri atas lilitan dan dialiri arus 2A . Energi yang
tersimpan ….
A. 0,9.10-3J.
B. 1,8.10-3J.
C. 4,5.10-3J.
D. 6,0.10-3 J.
E. 7,5.10-3J.
24. Jika pada kumparan 1 ( lihat gambar ) terjadi perubahan
20 A/s, ternyata pada kumparan 2 terjadi ggl induksi 100
V.
Besar induktansi silangnya ….
1
2
50
A. 0,2 H.
B. 5 H.
C. 20 H.
D. 80 H.
E. 120 H.
25. Sebuah kumparan memiliki hambatan 5 ohm dan
induktansi 0,05 H. Jika arus dalam kumparan berubah
dengan persamaan I = 20 sin 100 t maka kuat arus induksi
maksimum yang timbul pada kumparan ….
A. 0,2 A.
B. 0,4 A.
C. 20 A.
D. 40 A.
E. 50 A.
26. Perubahan arus 12,5 A dalam 0,1 detik menimbulkan ggl
induksi 50 V, pada kumparan . Jika kumparan
50
dihubungkan pada sumber arus bolak – balik
Hz,

maka reaktansi induktifnya = ….
A. 4000 ohm.
B. 400 ohm.
C. 40 ohm.
D. 4 ohm.
E. 0,4 ohm.
27. Rangkaian seri resistor 200 ohm dan induktor 0,2 H
dihubungkan pada arus bolak – balik dengan frekuensi
360
Hz. Tangen sudut fase rangkaian ….

A. 0,36.
B. 0,63.
C. 0,72.
D. 1,36.
E. 1,63.
28. Hubungan antara tegangan total dengan tegangan bagian –
bagiannya adalah ….
A. V = V1 + V2.
V2
V1
B. V = V1 - V2.
2
2
2
C. V = V1 – V2 .
R
D. V12 = V2 – V22.
C
E. V = V2 – V1.
29. Rangkaian seri R dan L dipasang tegangan bolak – balik .
Jika VR = 6 V, VL = 8 V.kuat arus rangkaian tersebut 2 A,
maka impedansinya ….
A. 16 ohm.
B. 8 ohm.
C. 7 ohm.
D. 6 ohm.
E. 5 ohm.
30 Daya yang dipakai rangkaian adalah ….
A. 90 W.
R=80 
XL=120  XC=60 
B. 100 W.
C. 120 W.
C
D. 180 W.
E. 240 W.
Vef = 150 volt
31.Kapasitor 100 F dihubungkan dengan tegangan bolak
balik 110 V, 50 Hz. Reaktansi kapasitifnya ….
100
A.  ohm.
B.  ohm.
10
C.  ohm.
5
D.  ohm.
1
E.  ohm.
32. Hambatan 15 ohm dan induktor 20 ohm dirangkai seri dan
dipasang pada tegangan bolak – balik 100V. Faktor daya
…
A. 0,2.
B. 0,4.
C. 0,6.
D. 0,8.
E. 0,9.
33. Sebuah penghantar mengandung induktansi. Jika dipasang
pada 12 V, DC arusnya 0,15 A. Jika dipasang pada 12 V
AC arusnya 0,12 A. Reaktansi induktifnya ….
A. 40 ohm.
B. 60 ohm.
C. 80 ohm.
D. 100 ohm.
E. 144 ohm.
34. Grafik yang menunjukkan hubungan tegangan dan arus
pada resistor yang dipasang pada arus bolak – balik adalah
….
35. Rangkaian seri R dan L
Z
XL
dipasang pada tegangan AC
. Jika R = 60 ohm dan i = 2
A dan tg  = ¾ maka
tegangan pada induktor ….

A. 200 V.
R
B. 160 V.
C. 120 V.
D. 100 V.
E. 90 V.
36. Resistor R dan induktor XL dirangkai seri. Jika arus
efektif yang mengalir pada rangkaian = i maka daya yang
digunakan rangkaian ….
A. i2(R+XL).
B. i2
C. 0.
D. i2 R.
E. i2 XL.
37. Pada rangkaian seri RLC frekuensi resonansi dapat
diperkecil dengan cara :
1. Memperbesar kapasitas.
2. Memperkecil hambatan.
3. Memperbesar induktansi.
4. Memperbesar tegangan sumber.
Pernyataan yang benar adalah ….
A. 1, 2, 3.
B. 1,3.
C. 2,4.
D. 4.
E. 1, 2, 3, 4.
38. Sifat sifat gelombang elektromagnetik :
1. Dapat merambat dalam ruang hampa.
2. merupakan gelombang elektromagnet
3. kecepatannya = kecepatan cahaya
4. dapat mengalami polarisasi
Pernyataan yang benar adalah . . . .
A. 1, 2, 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4 saja
E. 1, 2, 3, dan 4
39. Sinar X mempunyai daya tembus sangat besar sebab :
A. sinar x merupakan gelombang elektromagnet
B. sinar x panjang gelombangnya sangat pendek
C. sinar x kecepatnnya sangat besar
D. sina x frekuensinya sangat kecil
E. sinar x tidak bermuatan listrik
40. Cepat rambat cahaya di udara 3 x 10 8 m/s. Jika cahaya
merambat di dalam suatu medium yang permitivitasnya
10-11 C2/Nm2 dan permeabilitasnya 1,6 x 10-6 Wb/A.m
maka cepat rambat cahaya di dalam medium tersebut . . . .
A. 1,6 x 108 m/s
B. 2 x 108 m/s
C. 2,25 x 108 m/s
D. 2,5 x 108 m/s
E. 3. 108 m/s
41.Kuat medan listrik
maksimum dari gelombang
elektromagnet di suatu tempat 100 N/C. Cepat rambat
gelombang elektromagnet di ruang hampa .108 m/s, 0 =
8,85 x 10-12 C2/Nm2. Intensitas gelombang elektromagnet .
...
A. 2,950 watt/m2.
B. 8,850 watt/m2.
C. 13,275 watt/m2.
D. 17,700 watt/m2.
E. 26,550 watt/m2.
42. Jika sinar putih melewati prisma, maka deviasi sinar ungu
lebih besar daripada sinar hijau sebab . . . .
A. nungu < n hijau
B. nungu = n hijau
C. cungu > c hijau
D. frekungu < frek hijau
E. nungu > n hijau
43. Hasil percobaan Young dinyatakan dengan gambar di
samping. Garis terang di titik C terjadi jika BC – AC = . . .
.
layar
A. ½ 
B. 
C–T
C. 3/2 
A
-G
D. 2 

- T
E. 5/2
B
44. Pada percobaan Young dua celah sempit berjarak 1 mm.
Jarak layar dari kedua celah tersebut 200 cm. Jika garis
gelap dengan terang pusat berjarak 0,56 mm, maka
panjang gelombang cahaya yang digunakan . . . .
A. 5600 
B.
C.
D.
E.
500 
4500 
400 
3900 
45. Celah sempit lebarnya 2,4.10-4 cm. Interferensi minimum
orde ke 2 terjadi pada sudut 300. Panjang gelombang
cahaya yang digunakan . . . .
A. 5000 
B. 5500 
C. 600 
D. 6500 
E. 7000 
46. Warna cahaya yang paling kuat dilenturkan oleh kisi
difraksi adalah . . . .
A. ungu
B. kuning
C. biru
D. merah
E. hijau
47. Cahaya monokromatik panjang gelombang 6.10 -7 datang
tegak lurus pada kisi difraksi yang memiliki 5.10 3 garis
per cm. Spektrum orde tertinggi diamati adalah . . . .
A. 3
B. 4
C. 6
D. 7
E. 8
48. Jarak antara dua lampu depan sebuah mobil 122 cm.
Diameter pupil mata pengamat 2,5 mm. Jika panjang
gelombang cahaya yang digunakan 500 nm, maka jarak
mobil tersebut paling jauh agar masih dapat dibedakan
sebagai dua lampu terpisah adalah . . . .
A. 4000 m
B. 4500 m
C. 5000 m
D. 5500 m
E. 7250 m
49.Intensitas sinar terpolarisasi yang dilewatkan oleh
analisator adalah 18 % dari intensitas sinar alamiah yang
datang pada polarisator. Cosinus sudut yang dibentuk oleh
polarisator dan analisator adalah . . . .
A. 0,18
B. 0,5
C. 0,6
D. 0,7
E. 0,8
50. Indeks bias medium = n, Jika sinar datang ke medium
tersebut dengan sudut datang = 0, ternyata sinar
pantulnya terpolarisasi.
Berarti :
1. tg  = n
2. sudut biasnya = 900 –  0.
3. sudutnpantulnya =  0
4. sudut antara sinar pantul dan sinar bias = 900.
Pernyataan yang benar adalah . . . .
A. 1, 2, 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4 saja
E. 1, 2, 3, dan 4
# Mg #