tosi-ipb.blogspot.com Fisika Lanjut Tahun Akademik 2011

tosi-ipb.blogspot.com
Fisika Lanjut
TUGAS XIII
LISTRIK DAN MAGNET
1.
2.
3.
4.
5.
Sebuah kapasitor keping sejajar yang tebalnya d mempunyai kapasitas Co. Ke dalam
kapasitor ini dimasukkan dua bahan dielektrik yang masing-masing tebalnya d/2 dengan
konstanta dielektrik k1 dan k2, sehingga kapasitasnya menjadi ....
A. k1k2Co/( k1 + k2)
B. 2k1k2Co/( k1 + k2)
C. 4k1k2Co/( k1 + k2)
D. k1k2Co/2( k1 + k2)
E. k1k2Co/4( k1 + k2)
Kapasitor 5 F diberi muatan dengan baterai 20 V lalu diisolasi. Selanjutnya kapasitor
dihubungkan secara paralel dengan kapasitor 20 F yang mula-mula tidak bermuatan.
Besar muatan akhir yang dimiliki oleh kapasitor 5 F sekarang adalah ....
A. 100 C
D. 40 C
B. 80 C
E. 20 C
C. 60 C
Sepotong kawat yang memiliki panjang 2,5 m dan jari-jari 0,65 mm mempunyai
hambatan 2 . Jika panjang dan jari-jari diubah menjadi dua kali semula, maka
hambatannya menjadi .....
A. 16 
D. 2 
B. 8 
E. 1 
C. 4 
Jika tahanan kawat perak pada temperatur 0C adalah 1,25 ohm dan koefisien temperatur
terhadap tahanan kawat tersebut adalah 0,00375/C, maka temperatur yang menyebabkan
harga tahanan kawat tersebut menjadi dua kali lipat adalah ....
A. 200C
D. 266C
B. 225C
E. 300C
C. 240C
Susunan tiga buah hambatan yang besarnya sama menghasilkan hambatan 2 . Jika
susunannya diubah dihasilkan hambatan 1 . Besar hambatan tersebut adalah ....
A. 1 
D. 4 
B. 2 
E. 5 
C. 3 
6.
Besar hambatan pengganti antara titik A dan B adalah ....Ω
A. 4
D. 10
B. 6
E. 14
C. 8
Tahun Akademik 2011/2012
Departemen Fisika IPB
tosi-ipb.blogspot.com
7.
8.
Fisika Lanjut
Seekor ulat yang panjangnya 2,5 cm bergerak searah dengan gerak aliran elektron pada
sebatang kawat tembaga berdiameter 2 mm yang membawa arus 8 A. Jika hambat jenis
kawat 1,6 x 10–8 m, maka beda potensial antara kepala dan ekor ulat adalah ....
A. 1 x 10–3 V
D. 4 x 10–3 V
B. 2 x 10–3 V
E. 5 x 10–3 V
–3
C. 3 x 10 V
Besar arus listrik yang melewati hambatan 4  pada rangkaian listrik DC pada gambar di
bawah adalah ....
5
3
10 
12 V
2
10 
2
A. 1,25 A
B. 1,00 A
C. 0,75 A
9.
1
4
5
D. 0,50 A
E. 0,25 A
Bila I adalah arus listrik yang melalui hambatan 8 , maka besar kuat
arus listrik yang melewati hambatan 5  adalah ....
A. I
D. 4 I
B. 2 I
E. 5 I
C. 3 I
10.
Lihat gambar di atas! Beda potensial antara kedua ujung resistor 4 ohm adalah....
A. 0,5 V
D. 2,0 V
B. 1,0 V
E. 2,5 V
C. 1,5 V
11. Arus listrik 3 A mengalir dari X ke Y sehingga besar beda potensial antar X dan Y
adalah 12 volt. Dengan demikian besar hambatan R adalah ....
A. 1 
B. 2 
C. 3 
D. 4 
E. 5 
12.
Enam resistor yang masing-masing besarnya 5  dihubungkan dengan baterai 2 volt
yang tahanan dalamnya dapat diabaikan seperti ditunjukkan dalam gambar. Beda
potensial antara X dan Y adalah ....
Tahun Akademik 2011/2012
Departemen Fisika IPB
tosi-ipb.blogspot.com
2
V
3
8
B. V
9
4
C. V
3
A.
Fisika Lanjut
D. 2 V
E.
8
V
3
13.
Perhatikan gambar rangkaian listrik di atas. Arus yang melalui hambatan 2  sebesar:
A. 0,1 A
D.
0,4 A
B. 0,2 A
E.
0,5 A
C. 0,3 A
14.
Tiga buah resistor masing-masing dengan tahanan R1 = 2 , R2 = 4 , dan R3 = 6 
serta dua buah sumber tegangan masing-masing E1 = 10 V dan E2 = 14 V, tersusun
seperti gambar di atas. Apabila tahanan dalam diabaikan, maka besar beda potensial
antara titik B dan C adalah sekitar ....
A. 0,41 Volt
D. 1,64 Volt
B. 0,98 Volt
E. 3,28 Volt
C. 1,34 Volt
15.
A
10 V
8V
8
2V
4
D
Diketahui rangkaian listrik seperti terlihat pada gambar di atas. Beda potensial antara
titik A dan D dalam volt sama dengan ....
A. 18
D. 2
B. 16
E. 0
C. 4
16.
R1
+
R2
R3
Tahun Akademik 2011/2012
L
Jika R1 = R2 = 5 , R3 = L = 10  dan potensial baterai 30 V,
maka daya pada lampu L adalah ....
A. 5 W
D. 20 W
B. 10 W
E. 25 W
C. 15 W
Departemen Fisika IPB
tosi-ipb.blogspot.com
Fisika Lanjut
17. Tiga buah kawat penghantar masing-masing berarus listrik disusun seperti gambar di
bawah, jarak l1, l2, dan l3 ke titik P masingmasing 10 cm, 5 cm, dan 5 cm. Ketiga kawat
penghantar dan titik P berada pada bidang XZ. Jika kuat medan magnet di titik P 4,5 ×
10–6 T searah sumbu Y+, kuat arus yang mengalir pada kawat l3 adalah ....
A. 0,625 A searah sumbu Z–
B. 0,625 A searah sumbu Z+
C. 3 A searah sumbu Z+
D. 5,8 A searah sumbu Z–
E. 5,8 A searah sumbu Z+
18. Gambar di bawah menunjukkan kawat yang dialiri arus 40 A. Dalam gambar tersebut,
garis yang ditarik dari arah arus datang dengan arah arus keluar berpotongan pada titik
pusat lingkaran secara saling tegak lurus. Bagian kawat yang melingkar berjari-jari 2 cm.
Kuat medan di titik P adalah ....
A.
B.
C.
D.
E.
0,30 mT
0,94 mT
1,24 mT
3,14 mT
5,20 mT
19.
Sebuah kawat membentuk rangkaian tertutup berarus i = 2 A berbentuk setengah
lingkaran seperti pada gambar. Jari-jari lingkaran dalam dan lingkaran luar secara
berurutan bernilai 0,10 m dan 0,25 m. Medan magnet di pusat lingkaran titik P adalah ....
A. 2 x 10–7 T, masuk bidang gambar
B. 8 x 10–7 T, keluar bidang gambar
C. 8 x 10–7 T, masuk bidang gambar
D. 24 x 10–7 T, keluar bidang gambar
E. 24 x 10–7 T, masuk bidang gambar
20. Sebuah proton bergerak ke arah sumbu +Z setelah dipercepat melalui beda potensial V.
Proton itu kemudian melalui suatu daerah dengan medan listrik E ke arah sumbu +X dan
medan magnet B ke arah sumbu +Y. Ternyata arah gerak proton tidak terpengaruh. Bila
percobaan ini diulang tetapi dengan mengganti proton dengan sebuah elektron, maka
elektronnya akan ....
A. terbelokan ke arah sumbu XB. terbelokan ke arah sumbu X+
C. terbelokan ke arah sumbu Y+
Tahun Akademik 2011/2012
Departemen Fisika IPB
tosi-ipb.blogspot.com
Fisika Lanjut
D. terbelokan ke arah sumbu YE. tidak terpengaruh arah geraknya
21.
V
16 mm
Sebuah kawat penghantar lurus panjang yang dialiri arus listrik I = 4 A terletak di ruang
hampa. Sebuah elektron bergerak lurus sejajar dengan kawat dan berlawanan arah
dengan arah arus, dengan kelajuan 5 × 104 m/s. Bila jarak elektron dari kawat 16 mm,
maka gaya magnetik yang dialami elektron besarnya ....
A. 2 × 10–19 N menuju ke kawat
B. 2 × 10–19 N menjauhi ke kawat
C. 4 × 10–19 N menuju ke kawat
D. 4 × 10–19 N menjauhi ke kawat
E. 4 × 10–20 N menuju ke kawat
22. Sebuah penghantar lurus panjang dialiri arus sebesar 1,5 A. Sebuah elektron bergerak
dengan kecepatan 5 × 104 m s–1 searah arus dalam penghantar, pada jarak 0,1 m dari
penghantar itu. Jika muatan elektron –1,6 × 10–19 C, maka besar gaya pada elektron oleh
arus dalam penghantar itu adalah ....
A. 1,5 × 10–20 N
D. 4,2 × 10–19 N
–20
B. 2,4 × 10 N
E. 5,0 × 10–19 N
C. 3,2 × 10–19 N
23. Sebuah kumparan yang terdiri dari 100 lilitan berada dalam medan magnetik sehingga
fluks magnetiknya 60 μWb. Jika fluks magnetik berkurang menjadi 20 μWb dalam
waktu 20 ms, maka besar ggl induksi rata – rata yang timbul pada kumparan adalah ….
A. 0,5 V
B. 1 V
C. 2 V
D. 2,5 V
E. 4 V
24. Fluks magentik dalam suatu kumparan memenuhi persamaan ϕ = 5 sin(2t) Wb. Ggl
induksi pada kumparan akan bernilai nol pada saat t sama dengan ….
A. nol
B.

s
4
C.

s
2
D. 45 s
E. 60 s
Kerjakan Soal-soal di atas sebagai latihan (tidak perlu dikumpulkan). Hari Rabu, tanggal 14
Desember 2011, tiap anak akan disuruh mngerjakan di depan kelas dengan soal yang sama
atau pun yang sejenis.
Tugas ini bertujuan untuk membantu Anda dalam belajar, diharapkan setiap soal dapat
dikerjakan dan dipahami dengan baik.
Tahun Akademik 2011/2012
Departemen Fisika IPB