SOAL DAN PEMBAHASAN

Penyelesaian :

F I S I K AARUS LISTRIK SEARAHNama : Kartini F. Astuti Kelas : XII IPA 7 1. Dua muatan A dan B berjarak 10 cm satu dengan yang lain. QA = +16 C dan QB = 18 C. Jika muatan qC = 2 C diletakkan di antara A dan B berjarak 4 cm dari A maka berapa gaya yang dimuat muatan qC? a. 300 N b. 270 N c. 500 N d. 3000 N e. 2700 N Jawaban : B Penyelesaian :

3. Dua muatan qB = 12 C dan qC = 9 C ditempatkan di titik-titik segitiga siku-siku. Tentukan kuat medan listrik di titik A! a. 3.103 N/C b. 6.103 N/C c. 9.107 N/C d. 13.107 N/C e. 133.103 N/C

Jawaban : D

FC = FA + FB =k +k =k = 18.103 (10-2+ 10-2) = 270 N 2. Tiga muatan qA = 4 C, qB = -C, qC = +2 C ditempatkan pada segitiga sama sisi. Tentukan berapa besar gaya yang dirasakan muatan QC? a. 0, 01 b. 0, 02 c. 0, 2 d. 0, 3 e. 0, 12 Jawaban : C

4. Muatan A = 9 C dan muatan B = 16 C berjarak 14 cm satu dengan yang lain. Letak titik C yang memiliki kuat medan nol adalah a. 6 cm dari QA b. 6 cm dari QB c. 8 cm dari QA d. 8 cm dari QB e. jawaban a dan c benar Jawaban : E Penyelesaian :

Jawaban : A Penyelesaian :

5. Muatan A = 9 C dan muatan B = 16 C berjarak 14 cm satu dengan yang lain. Gaya yang dirasakan q = 2 C yang diletakkan di titik C tersebut adalah a. 0 b. c. 2 d. 1 e. 2 Jawaban : A Penyelesaian :

7. Dua muatan titik QA = -4 C dan QB = +8 C berjarak 16 cm. Berapa potensial listrik yang berada di tengah-tengah kedua muatan itu? a. 4,5.101 volt b. 4,5.102 volt c. 4,5.103 volt d. 4,5.104 volt e. 4,5.105 volt Jawaban : E

6. Pada titik A dan B dari titik sudut segitiga terdapat muatan QA = 8 C = 8.10-6 C dan QB = -6 C= 6.10-6 C. Jika terdapat muatan listrik lain sebesar q = 2 C maka berapa energi potensialnya jika berada di titik D? a. 1, 8 joule d. 80 joule b. 1, 18 joule e. 800 joule c. 8 joule

8. Sebuah bola konduktor diberi muatan +12 C dan berjari-jari 4 cm. Jika ada titik A, B dan C yang dari pusat berjarak RA = 3 cm, RB = 4cm dan RC = 6 cm. Hitunglah berapa kuat medan listrik di titik A, B atau C?

a. EA = 6,75.105 N/C d. EC = 5.107 N/C b. EB = 6,75.107 N/C e. EC = 0 c. EC = 3.105 N/C Jawaban : B Penyelesaian :

10. Dua keping sejajar memiliki luas penampang 6 cm2 berjarak 10 cm satu dengan yang lain. Kedua keping itu dihubungkan pada beda potensial 400 volt. Jika sebuah electron dilepaskan dari keping yang bermuatan negatif, e = -1,6.10-19 C dan mc = 9,11.10-31 kg maka gaya yang dialami electron adalah a. 2,8.10-19 N b. 3,2.10-19 N c. 4,5.10-19 N d. 6,4.10-19 N e. 7,2.10-19 N Jawaban : D Penyelesaian :

9. Sebuah bola konduktor diberi muatan +12 C dan berjari-jari 4 cm. Jika ada titik A, B dan C yang dari pusat berjarak RA = 3 cm, RB = 4cm dan RC = 6 cm. Hitunglah berapa potensial listrik di titik A, B atau C? a. VA = VB = 1,4.106 b. VA = VC = 1,4.106 c. VAC = VBC = 1,8.106 d. VA = VB = 2,7.106 e. VA = VC = 2,7.106 Jawaban : D Penyelesaian :

11. Dua keping sejajar memiliki luas penampang 6 cm2 berjarak 10 cm satu dengan yang lain. Kedua keping itu dihubungkan pada beda potensial 400 volt. Jika sebuah electron dilepaskan dari keping yang bermuatan negatif, e = -1,6.10-19 C dan mc = 9,11.10-31 kg maka usaha yang dikerjakan elektron adalah a. 2,8.10-17 joule b. 3,2.10-17 joule c. 4,5.10-17 joule d. 6,4.10-17 joule e. 7,2.10-17 joule Jawaban : D

Penyelesaian :

Jawaban : C Penyelesaian :

12. Dua keping sejajar memiliki luas penampang 6 cm2 berjarak 10 cm satu dengan yang lain. Kedua keping itu dihubungkan pada beda potensial 400 volt. Jika sebuah electron dilepaskan dari keping yang bermuatan negatif, e = -1,6.10-19 C dan mc = 9,11.10-31 kg maka kecepatan elektron saat menumbuk keping positif adalah a. 1,21.107 m/s b. 1,42.107 m/s c. 2,42.107 m/s d. 2,44.107 m/s e. 4.21.107 m/s Jawaban : A Penyelesaian :

14. Sebuah kapasitor luas penampang platnya 20 x 20 cm2 dan diantaranya hanya berjarak 2 mm. Jika ujung-ujung kapasitor itu dihubungkan pada beda potensial 10 volt maka muatan yang tersimpan adalah sebesar a. 1,7.10-9 C d. 10,7.10-9 C b. 1,77.10- 9 C e. 170,7.10-9 C c. 17,7.10-9 C Jawaban : B Penyelesaian :

13. Sebuah kapasitor luas penampang platnya 20 x 20 cm2 dan diantaranya hanya berjarak 2 mm. Jika ujung-ujung kapasitor itu dihubungkan pada beda potensial 10 volt maka kapasitas kapasitor sebesar a. 1,7.10-11 F d. 10,7.10-11 F b. 1,77.10-11 F e. 170,7.10-11 F c. 17,7.10-11 F

15. Sebuah kapasitor luas penampang platnya 20 x 20 cm2 dan diantaranya hanya berjarak 2 mm. Jika ujung-ujung kapasitor itu dihubungkan pada beda potensial 10 volt maka energi yang tersimpan kapasitor adalah sebesar a. 1,8.10-9 joule d. 8,81.10-9 joule b. 1,81.10- 9 joule e. 8,85.10-9 joule c. 18,15.10-9 joule Jawaban : E Penyelesaian :

Soal untuk nomor 16-20

17. Berapakah muatan yang tersimpan C? a. 1,2.10-2 C b. 2,4.10-2 C c. 3,2.10-2 C d. 4,8.10-2 C e. 5,6.10-2 C Jawaban : B Penyelesaian :

Tiga buah kapasitor dirangkai seperti gambar di atas. C1 = 300 F, C2 = 200 F dan C3 = 400 F. 16. Berapakah kapasitas pengganti total? a. 100 F d. 400 F b. 200 F e. 500 F c. 300 F Jawaba n : B Penyelesaian :

18. Berapakah beda potensial bc? a. 1 volt b. 10 volt c. 20 volt d. 30 volt e. 40 volt Jawaban : E

19. Berapakah muatan yang tersimpan di C2? a. 2.10-3 C b. 4.10-3 C c. 8.10-3 C d. 16.10-3 C e. 24.10-3 C Jawaban : B Penyelesaian :

20. Berapakah muatan yang tersimpan di C3? a. 2.10-3 C b. 4.10-3 C c. 8.10-3 C d. 16.10-3 C e. 24.10-3 C Jawaban : D Penyelesaian :

23. Medan listrik adalah daerah yang masih dirasakan gaya Coulomb atau gaya elektrostatis. Bagaimana arahnya? a. Meninggalkan muatan positif, menuju muatan negatif b. Meninggalkan muatan negatif, menuju muatan positif c. Meninggalkan muatan positif, menuju muatan positif d. Meninggalkan muatan negatif, menuju muatan negative e. Diam di tempat Jawaban : C Penyelesaian :

24. Soal 21-24 : Teori 21. Setiap dua muatan berdekatan akan mendapat gaya Coulomb dengan ketentuan sebagai berikut. Manakah di antara pernyataan ini yang benar? a. Sejenis tolak menolak dan berlainan jenis tarik menarik b. Sejenis tarik menarik dan berlainan jenis tolak menolak c. Sejenis maupun berlainan jenis tolak menolak d. Sejenis maupun berlainan jenis tarik menarik e. Sejenis dianggap punya kelainan dan berlainan jenis dianggap nafsu Jawaban : A Penyelesaian :

Jawaban : C Penyelesaian : Sama seperti nomor 21

22.

25.

Jawaban : A 26. Dua buah muatan listrik berada pada jarak 4 cm satu dengan yang lainnya. Kedua muatan itu kemudian saling dijauhkan hingga gaya tolak menolaknya menjadi seperempat kalinya. Jarak baru antar kedua muatan adalah a. 2 cm b. 4 cm c. 8 cm d. 16 cm e. 32 cm Jawaban : C Penyelesaian :F= KQ1 Q2 /r2

Dari persamaan tersebut menunjukkan bahwa: F ~ 1/r2 Dengan demikian

27. Suatu ruangan mempunyi kuat medan listrik sebesar 4 x 10-4 N/C. Sebuah bidang datar seluas 0,2 m2 membentuk sudut 600 terhadap arah kuat medan listrik. Jumlah garis gaya listrik yang menembus permukaan bidang datar tersebut adalah a. 18.10-8 C d. 28. 10-8 C b. 8. 10-8 C e. 2,8. 10-8 C -8 c. 1,8. 10 C

28. Potensial di suatu titik yang berjarak r dari muatan q adalah 600 volt. Kuat medan di titik tersebut 400 N/C. Jika k=1/4 ?= 9 x 109 Nm2C-2, berapakah besarnya muatan q tersebut? a. 1. 10-4 C b. 1. 10-5 C c. 1. 10-6 C d. 1. 10-7 C e. 1. 10-8 C Jawaban : D Penyelesaian : V = 600 volt E = 400 n/c 9 2 -2 k= ? = 9x10 nm c Potensial listriknya: V = E.r = kQ/r2 . r V = kQ/r 600 = 9X109 Q/r r = 9X109/600. Q .(1) E = kQ/r2 400 = 9X109. Q/r2 .(2) Substitusikan pers (1) ke (2) 400 = (9X109). Q/((9X109 /600) . Q ) 2 400 = (600)2 / (9X109) .Q Q = (600) (600) /(400) (9X109) = 1.10-7 C Jadi besarnya muatan q adalah : 1.10-7 C

29. Dua muatan titik yang sejenis dan sama besar qA = qB = 10-2 C berada pada jarak 10 cm satu dari yang lain =9x 109 Nm2 C2. Berapakah gaya tolak yang dialami kedua muatan tersebut? a. 6 x 10-5 N b. 9 x 10-5 N c. 12 x 10-5 N d. 15 x 10-5 N e. 18 x 10-5 N Jawaban : B Penyelesaian :

Penyelesaian : Ketika sebuah bola logam yang netral didekati sebuah benda bermuatan negatif , maka pada bola logam akan terinduksi muatannya. Muatan positif mendekat dan muatan negatif menjauh. Apabila bola disentuh ( di-ground-kan ) maka muatan negatif menuju ke bumi, akhirnya bola bermuatan positif. Alat yang dapat dipergunakan untuk mengetahui apakah sebuah benda bermuatan listrik atau tidak adalah elektroskop.

30.

Gambar berikut adalah alat yang dapat dipergunakan untuk mengetahui apakah sebuah benda bermuatan listrik atau tidak. Alat tersebut dinamakan a. Elektroskop b. Elektromagnet c. Potoskop d. Teleskop e. Skop Elektro Jawaban : A