Soal dan Pembahasan UNBK Fisika 2018 (no 32 - no 36)

SOAL 32

Dua muatan listrik muatannya 0,2 µC diletakkan titik B dan C sebuah segitiga sama kaki.

Jika k = 9 x 10⁹ N.m².C^-1, maka resultan kuat medan listrik di titik Aadalah . . . .
A. 2 x 10⁴N.C^-1
B. 2√2 x 10⁴ N.C^-1  
C. 2√2 x 10⁴N.C^-1
D. 2√2 x 10⁴ N.C^-1 
E. 2√2 x 10⁴N.C^-1

Jawab: B
Konsep medan listrik
E = kq/r²
Titik A mendapat medan oleh B dan C yang sama besar dan resultan vektornya membentuk arah saling tegak lurus, sehingga dapat diselesaikan dengan phytagoras
E_C = E_B = 9 x 10⁹ x 0,2 x 10^-6/(0,3)² = 2 x 10³ N/C

sehingga resultan medan sebesar:
E_A = [(E_B² + E_C²)]^1/2
     = 2√2 x 10³ N/C

SOAL 33
Perhatikan rangkaian listrik berikut!

Jika hambatan 5 ohm pada rangkaian diganti dengan hambatan 7 ohm, maka perbandingan arus total Yang mengalir pada rangkaian sebelum dengan sețelah penggantian adalah . .  . .
A. 4 : 5         
B. 5: 4   
C. 10 : 11  
D. 11 : 5 
E. 11 : 10

Jawab: B
Hambatan total paralel adalah
R_P = 6 x 6/(6 + 6) = 3 Ω

Kuat arus adalah
I = ∑ε/∑R
Karena ggl tidak berubah maka
I₁/I₂ = ∑R₂/∑R₁
I₁ kuat arus sebelum hambatan 5 ohm diganti dan I₂ kuat arus sesudah 5 ohm diganti, maka
I₁/I₂ = ∑R₂/∑R₁ = (3 + 7)/(3 + 5) = 5/4

 SOAL 34
Sebuah muatan positif bergerak di bawah sebuah kawat berarus listrik Yang arah arusnya searah sumbu seperti gambar.

Muatan bergerak searah dengan arah arus listrik. Arah gaya Lorentz Yang dialami oleh muatan tersebut searah sumbu . . . .
A. y (+)         
B. y (-)          
C. x (+)         
D. x (-)          
E. z (+)

Jawab: A

• Dengan kaidah tangan kanan dengan kuat arus i = jempol dan medan B = putaran 4 jari, I menghasilkan B yang dialami oleh q berarah ke sumbu z(-)

• Dengan kaidah tangan kanan terbuka maka gaya Lorentz F berarah ke atas dengan F ditunjukkan oleh telapak tangan, medan magnet B ditunjukkan oleh keempat jari, dan kecepatan v ditunjukkan oleh jempol tangan.

SOAL 35
Sebuah kumparan terdiri atas 50 lilitan berada dalam fluks magnetik Yang berubah terhadap waktu, Yang dinyatakan dengan φ = 5t² + 10 t + 1 . Di mana φ dalam weber dan t dalam detik. Besar ggl induksi Yang terjadi pada ujung-ujung kumparan Saat t = 2 detik adalah . . . .
A. 1500 volt        
B. 1.000 volt          
C.  950 volt
D. 900 volt 
E.700 volt

Jawab: A
Ggl induksi dinyatakan oleh hukum Faraday sebagai
Ɛ = -N(dφ/dt)
Dengan N = jumlah lilitan = 50
dφ/dt = 10t + 10
saat t = 2 detik,
 Ɛ = 50(10 x 2+ 10) = 1500 Volt