10 Soal & Pembahasan Listrik Statis (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda
Sebelumnya, kita telah membahas 10 soal listrik statis (bagian 1). Kita akan lanjutkan 10 soal listrik statis (bagian 2). Berikut soal dan pembahasan listrik statis.
Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Listrik Statis (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda
Pilihlah jawaban yang tepat dari
pilihan di bawah ini.
11. Muatan 5 mC dan 20 mC terpisah
pada jarak 12 cm. Letak titik agar tidak mengalami medan listrik adalah. . .
a. 4 cm dari muatan 5 mC
b. 4 cm dari muatan 20 mC
c. 5 cm dari muatan 5 mC
d. 10 cm dari muatan 5 mC
e. 10 cm dari muatan 20 mC
Pembahasan :
 |
| -klik gambar untuk melihat lebih baik- |
Saat sebuah muatan diletakkan di
antara muatan sejenis kita akan menemukan satu titik yang tidak mengalami
medan listrik. Jawaban A.
12. Perhatikan gambar di bawah ini!
Besar dan arah medan listrik di
tengah-tengah kedua muatan adalah . . .
a. 9/25 x 107 N/C ke kiri
b. 9/25 x 107 N/C ke kanan
c. 107 N/C ke kiri
d. 107 N/C ke kanan
e. 27/25 x 107 N/C ke kiri
Pembahasan :
 |
| -klik gambar untuk melihat lebih baik- |
Medan listrik total mengarah ke q1 karena besar muatan q2 lebih besar sehingga gaya tolaknya makin besar. Jawaban A.
13. Bola bermuatan 0,5 mC (5 x 10-7
C) dan bermassa 1 gram (1 x 10-3 kg) tergantung pada tali dengan
sudut θ (tan θ = ¾) seperti pada gambar. Bola dalam keadaan setimbang (diam).
Besar kuat medan listrik pada bola adalah . . .
a. 3/10 x 105 N/C
b. 3/20 x 105 N/C
c. 9/20 x 107 N/C
d. 9/25 x 107 N/C
e. 6/35 107 N/C
Pembahasan :
Bola bermuatan berada dalam keadaan setimbang berarti dia diam di tempat.
 |
| -klik gambar untuk melihat lebih baik- |
Jawaban B.
14. Usaha untuk memindahkan muatan
sebesar 10 mC (1x10-5 C)dari titik dengan potensial 100 V menuju ke
titik dengan potensial 200 V adalah . . .
a. 10-3 mJ
b. 10-2 mJ
c. 10-1 mJ
d. 1,0 mJ
e. 10 mJ
Pembahasan :
W = ΔEp
W = (Ep2-Ep1)
W = (V2 x q2)-(V1
x q2)
W = q2 (V2-V1)
W = 1 x 10-5 (100)
W = 1 x 10-3 J = 1 mJ
(milijoule)
Jawaban D.
15. Proton (e=1,6 x 10-19 C) bergerak
menuju inti atom bermuatan 10-18 C yan berjarak 0,2 nm. Kemudian, inti atom
menjauh hingga jaraknya menjadi 0,3 nm. Usaha yang dilakukan oleh proton adalah
. . .
a. 1,6 x 10-18 J
b. 1,8 x 10-18 J
c. 2,0 x 10-18 J
d. 2,4 x 10-18 J
e. 3,0 x 10-18 J
Pembahasan : Rumus
W = ΔEp
W = (Ep2-Ep1)
W = k.q1q2(1/r2-1/r1)
W = (9 x 109)(10-18)(1,6
x 10-19)((1/(0,2 x 10-9))-(1/0,3x10-9))
W = (9 x 109)(10-18)(1,6
x 10-19)(1/0,6 x 10-9)
W = 24 x 10-19 = 2,4 10-18 J
Jawaban D.
16. Muatan 1 mC, 2 mC, -1 mC, dan -2 mC
terletak pada ujung-ujung persegi dengan sisi 4 cm. Potensial listrik di
tengah-tengah persegi adalah . . .
a. nol
b. 9/8 x 107 V
c. 9/4 x 107 V
d. 27/8 x 107 V
e. 27/4 x 107 V
Pembahasan :
* Potensial listrik titik tengah dengan
muatan 1 mC
V = k q1/r
V = k/r
* Potensial listrik titik tengah dengan
muatan 2 mC
V = k q2/r
V = 2k/r
* Potensial listrik titik tengah dengan
muatan -1 mC
V = k q3/r
V = -k/r
* Potensial listrik titik tengah dengan
muatan -2 mC
V = k q1/r
V = -2k/r
Jadi, potensial total di tengah persegi adalah nol karena seimbang. Jawaban A.
17. Perhatikan gambar berikut!
Titik A dan B berada pada daerah bermedan
listrik. Beda potensial antara titik A dan B adalah . . .
a. positif
b. negatif
c. nol
d. tak terhingga
e. tidak dapat ditentukan
Pembahasan :
Medan listrik bersumber dari sebuah muatan
positif. Hal ini terlihat dari garis sebelah kanan lebih rapat dari kiri. Kita
dapat memastikan muatan ada di sebelah kiri. Potensial listrik bergantung pada
sumber medan listrik ini V = Er.
Pada titik A, V bernilai lebih besar
dibanding di titik B. Hal ini terjadi karena jarak A lebih dekar ke sumber
medan. Jadi, beda potensial antara titik A dan B adalah ΔV= VB-VA = kecil-besar
= negatif. Jawaban B.
18. Bola besi berjari-jari 20 cm diberi
muatan 10 C. Besar medan listrik pada jarak 10 cm dari pusat bola sebesar . . .
a. nol
b. 10-10 N/C
c. 10-12 N/C
d. 1010 N/C
e. 1012 N/C
Pembahasan :
Medan listrik pada sebuah bola konduktor pada jarak kurang dari jari-jarinya adalah nol. Jawaban A.
19. Berikut pernyataan yang tepat terkait
bola konduktor dengan jari-jari r yang berisi muatan q adalah . .
a. kuat medan listrik di dalam bola
konduktor adalah kq/r2
b. kuat medan listrik pada permukaan bola adalah
nol
c. kuat medan listrik pada jarak 1,5 r dari
permukaan adalah kq/2,25 r2
d. potensial listrik di dalam bola konduktor
adalah nol
e. potensial listrik di permukaan bola
konduktor adalah kq/r
Pembahasan :
Pernyataan a seharusnya nol (bukan kg/r2). Pernyataan b seharusnya bukan nol. Pernyataan c seharusnya kq/6,25 r2. Pernyataan d seharusnya bukan nol. Pernyataan e benar. Jawaban E.
20. Proton dilepaskan dari posisi diam hingga
mengalami perpindahan sebesar 50 cm. Massa proton adalah 1,6 x 10-24 kg,
sedangkan muatannya 1,6 x 10-19 C. Jika kecepatan proton setelah berpindah
adalah 3 x 106 m/s, maka besar beda potensial antara posisi awal dan akhir
adalah . . .
a. 4,5 x 107 V
b. 4,8 x 107 V
c. 5,2 x 107 V
d. 5,6 x 107 V
e. 6,4 x 107 V
Pembahasan :
 |
| -klik gambar untuk melihat lebih baik- |
Jawaban A.
Baca selajutnya : 10 Soal & Pembahasan Listrik Statis (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda
Itulah, 10 soal dan pembahasan terkait listrik statis (bagian 2). Kita akan membahas 10 soal lagi. Silahkan, tekan link baca selanjutnya.