Ujian Tengah Semester Fisika Dasar II

Tahun Ajaran 2010/2011

Dosen : Dra. Ganijanti A. S., M. Si.

1. Konduktor balok tipis dengan penampang bujursangkar memiliki rusuk sepanjang 4 m

(anggap permukaan balok sebagai bidang tak berhingga). Balok berada dalam medan listrik

luar sebesar 250 kN/C x. Permukaan balok sejajar bidang y0z dan permukaan kiri (L)

berada di x = 0.

a. Gambarkan vektor medan listrik

di sebelah kanan (R) dan kiri (L)

balok!

b. Hitung muatan total konduktor!

c. Jika konduktor diberi tambahan

muatan sebesar 88 µC tersebar

secara merata, berapa medan

listrik di sebelah kanan (R) dan

kiri (L) konduktor sekarang?

(besar dan arah)

d. Jika sebuah muatan listrik sebesar

5 µC berada di sebelah kiri

konduktor, hitung gaya yang

dialaminya! (besar dan arah)

2. Suatu kabel terdiri dari 2 silinder koaksial, silinder dalam merupakan silinder pejal berjari-

jari 0,8 mm dan silinder luar merupakan selimut silinder, berjari-jari 6 mm. Panjang kabel

20 m. Silinder dalam bermuatan +Q dan kulit silinder –Q. Hitung :

a. Medan listrik di antara kedua silinder

b. Beda potensial kapasitor kabel

c. Kapasitansi kabel

d. Jika bahan dielektrikum (K = 3) dimasukkan ke dalam ruang di antara kedua silinder,

hitung lagi pertanyaan a, b, dan c.

X+¿ ¿

Y +¿¿Z+¿ ¿

3. Suatu partikel bermuatan –q bergerak memasuki daerah yang memiliki medan magnet

seragam dan lintasan partikel berupa setengah lingkaran, kemudian keluar dari daerah

medan magnet tersebut. Partikel ini berada dalam medan magnet selama 185 ns.

a. Tentukan arah B

b. Jika EK partikel diduakalikan,

berapa lama partikel berada dalam

medan magnet pada lintasan yang

sama.

c. Jika partikel adalah elektron m =

9,1×10−31 kg, q = 1,5×10−19 C, v

= 2×106 m/s, r = 4 cm. Hitung

|B| dan gaya magnet mula-mula.

4. Pada rangkaian ini R = 24 Ω, C = 8 µF, L = 60 mH, ε = 48 V. Saklar S berada pada posisi a

dalam waktu lama, kemudian dipindahkan ke posisi b. Tentukan :

a. Muatan maksimum C

b. Frekuensi osilasi rangkaian LC

c. Arus maksimum pada osilasi yang terjadi

d. Energi yang disimpan

r

ε

S

L

a

b

C

R