10 Soal & Pembahasan Medan Magnet (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda
Sebelumnya, kita telah membahas 10
soal medan magnet (bagian 1). Kita akan lanjutkan 10 soal medan magnet (bagian
2). Berikut soal dan pembahasannya.
Pilihlah jawaban yang tepat dari
pilihan di bawah ini.
11. Perhatikan gambar berikut !
Kawat dibentuk seperti pada gambar
dengan sudut θ= 300. Arus sebesar 3 A
dialirkan pada kawat yang radiusnya 0,3 m. Induksi magnet pada titik P adalah .
. .
a. π/6 x 10-6 T
b. π/3 x 10-6 T
c. 2π/3 x 10-6 T
d. 10-6 T
e. 3 x 10-6 T
Pembahasan :
*Medan magnet pada titik P di tengah
kawat melingkar 300 dengan arus 3 A
Bp = (θ/3600).(μ0I/2a)
Bp = (300/3600).(4π x 10-7)(3)/2
(3 x 10-1)
Bp = (1/12).(2π x 10-6)
Bp = π/6 x 10-6
Jawaban A.
12. Perhatikan gambar berikut !
Besar dan arah medan magnet pada
titik pusat lingkaran adalah . . .
a. 4 x 10-5 T, masuk
bidang kertas
b. 4 x 10-5 T, keluar
bidang kertas
c. 4 x 10-7 T, masuk
bidang kertas
d. 4 x 10-7 T, keluar
bidang kertas
e. 8 x 10-7 T, masuk
bidang kertas
Pembahasan :
*Medan magnet pada titik pusat di tengah
kawat melingkar 1800 dengan arus 8/π A
Bp1 = (θ/3600).(μ0I/2a)
Bp1 = (1800/3600).(4π x 10-7)( 8/π)/(2 .1)
Bp1 = 8 x 10-7
*Medan magnet pada titik pusat di atas
kawat 2 (2A)
Bp2 = μ0I/2πa
Bp2 = (4π x 10-7)(2)/(2π(1))
Bp2 = 4 x 10-7
∑B = (8 x 10-7)-(4 x 10-7)
= 4 x 10-7 T
Jawaban C.
13. Perhatikan gambar berikut !
Arus yang mengalir pada kawat 1
dan 2 berturut-turut sebesar 2/π A dan 2 A. Jika jari-jari lingkarannya sebesar
2 cm, maka besar dan arah medan magnet pada titik pusat adalah . . .
a. nol
b. 4 x 10-5 T, keluar
bidang kertas
c. 4 x 10-7 T, masuk
bidang kertas
d. 4 x 10-7 T, keluar
bidang kertas
e. 8 x 10-5 T, masuk
bidang kertas
Pembahasan :
*Medan magnet pada titik P di tengah
kawat melingkar 3600 dengan arus 2/π A
Bp1 = (θ/3600).(μ0I/2a)
Bp1 = (3600/3600).(4π x 10-7)( 2/π)/(2(2 x
10-2))
Bp1 = 2 x 10-5
*Medan magnet pada titik P di atas kawat
2 (2A)
Bp2 = μ0I/2πa
Bp2 = (4π x 10-7)(2)/(2π(2 x 10-2))
Bp2 = 2 x 10-5
∑B = (2 x 10-5)-( 2 x
10-5) = 0 T, hal ini terjadi karena medan di titik P oleh kawat 1
masuk, kawat 1 keluar.
Jawaban A.
14. Perhatikan gambar berikut ini !
Dua kawat didekatkan dan disusun
seperti pada gambar. Arus sebesar 2 A dialirkan pada masing-masing kawat. Jika
jari-jari yang dibentuk kawat adalah 10 cm, maka induksi magnet di titik P
adalah . . .
a. nol
b. 2 x 10-5 T, keluar
bidang kertas
c. 2 x 10-7 T, masuk
bidang kertas
d. 4 x 10-7 T, keluar
bidang kertas
e. 4 x 10-5 T, masuk
bidang kertas
Pembahasan :
Medan magnet kawat 1 pada titik P
adalah masuk bidang, sedangkan medan magnet kawat 2 pada titik P adalah keluar
bidang. Lengkungan keduanya sama besar, begitupula arus dan jaraknya.
Hal ini menyebabkan nilai induksi
magnet (medan magnetnya) sama besar dan saling menghilangkan karena berlawanan
arah.
Jawaban A.
15. Solenoida yang terdiri dari 100
lilitan dialiri arus 2 A. Jika panjang solenoid 10 cm, maka induksi magnet di
tengah-tengah solenoida adalah . . .
a. 2π x 10-4 T
b. 4π x 10-4 T
c. 6π x 10-4 T
d. 8π x 10-4 T
e. 10π x 10-4 T
Pembahasan :
*Medan magnet di tengah solenoida (2A)
B = μ0IN/L
B = (4π x 10-7)(2)(102)/(1
x 10-1))
B = 8 π x 10-4
Jawaban D.
16. Toroida yang memiliki jari-jari 50 cm
dialiri arus sebesar 1 A. Jika toroida tersebut memiliki 60 lilitan, maka besar
induksi magnetiknya adalah . . .
a. 1,2 x 10-3 T
b. 1,8 x 10-3 T
c. 2,4 x 10-3 T
d. 1,8 x 10-3 T
e. 2,4 x 10-3 T
Pembahasan :
*Medan magnet di toroida (1A)
B = μ0IN/2πa
B = (4π x 10-7)(1)(60)/
2π (5 x 10-1))
B = 2,4 x 10-5
Jawaban E.
17. Solenoida sepanjang 50 cm terdiri dari 60
lilitan. Solenoida tersebut dialiri arus 2 A. Perbandingan medan magnet
solenoida di tengah dan diujung adalah . . .
a. 1 : 1
b. 1 : 2
c. 1 : 4
d. 2 : 1
e. 4 : 1
Pembahasan :
*Medan magnet di tengah solenoida (2A)
B = μ0IN/L
B = (4π x 10-7)(2)(60)/(5
x 10-1))
B = 9,6 π x 10-6
*Medan magnet di ujung solenoida (2A)
B = μ0IN/2L
B = (4π x 10-7)(2)(60)/2(5
x 10-1))
B = 4,8 π x 10-6
*Perbandingan medan di tengah dan ujung
adalah 2 : 1
Jawaban D.
18. Solenoida dan toroida masing-masing
memiliki lilitan sejumlah 200. Solenoida memiliki panjang 10π cm dan dialiri
arus sebesar 2 A. Toroida memiliki jari-jari 2 cm dan dialiri arus 1 A.
Perbandingan medan magnet di tengah-tengah solenoid dan pada toroida adalah . .
.
a. 2 : 5
b. 3 : 5
c. 4 : 5
d. 2 : 3
e. 1 : 1
Pembahasan :
*Medan magnet di tengah solenoida (2A)
B = μ0IN/L
B = (4π x 10-7)(2)(200)/(π
x 10-1))
B = 1600 x 10-6
B = 16 x 10-4 T
*Medan magnet di toroida (1A)
B = μ0IN/2πa
B = (4π x 10-7)(1)(200)/2
π(2 x 10-2)
B = 200 x 10-5
B = 20 x 10-4 T
*Perbandingan medan solenoid dan toroida
adalah 4 : 5
Jawaban C.
19. Perhatikan gambar berikut !
 | |
|
Dua kawat terletak seperti pada gambar di
atas dan diberi arus sebesar I. Besar dan arah medan magnet di titik 0 adalah . . .
a. 3μ0I/4πa
b. 3μ0I/2πa
c. 1μ0I/4πa
d. 2μ0I/3πa
e. 3μ0I/5πa
Pembahasan :
*Medan magnet di titik 0 oleh I1 (I A)
arah masuk bidang dan medannya (ke atas) di titik 0 atau searah jarum jam
secara keseluruhan
B1 = μ0I/2πa
B1 = μ0I/2πa T
*Medan magnet di titik 0 oleh I2 (I A)
arah keluar bidang dan medannya (ke atas) di titik 0 atau berlawanan jarum jam
secara keseluruhan
B2 = μ0I/2πa
B2 = μ0I/2π(2a)
B2 = μ0I/4πa T
*Medan magnet total adalah
∑B = B1 + B2
∑B = μ0I/2πa + μ0I/4πa
∑B = 1μ0I/2πa + 0,5μ0I/2πa
∑B = 1,5μ0I/2πa
∑B = 3μ0I/4πa
Jawaban A.
20. Besarnya gaya yang dialami seutas kawat
lurus berarus listrik di dalam suatu medan magnet yang serba sama tidak
bergantung pada. . .
a. Besar muatan
b. Panjang kawat
c. Hambatan kawat
d. Kuat arusnya
e. Muat medan magnetnya
Pembahasan :
F = qv x B
F = Itv x B
F = IL x B
Jawaban C.
Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Medan Magnet (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda
Itulah, 10 soal dan pembahasan terkait medan magnet (bagian 2). Kita akan membahas 10 soal lagi. Silahkan, tekan link baca selanjutnya.