SMART SOLUTION UN FISIKA SMA 2012 (SKL 5 Indikator 5.5 Gaya Lorentz)

Smart Solution
TAHUN PELAJARAN 2011/2012
Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2012

Disusun Oleh :

Pak Anang

Kumpulan SMART SOLUTION dan TRIK SUPERKILAT
Ringkasan Materi UN Fisika SMA
Per Indikator KisiKisi-Kisi UN 2012
By Pak Anang (http://pakhttp://pak-anang.blogspot.com)
anang.blogspot.com)
5.5. Menentukan gaya magnetic (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan listrik yang
bergerak dalam medan magnet homogen.
homogen.

Gaya Lorentz
Satu Kawat Berarus

Muatan Bergerak


5 6 78ℓ sin :

5 6 7;< sin :

J
I

K
I

Arah gaya Lorentz ditunjukkan oleh
arah telapak tangan

Arah gaya Lorentz ditunjukkan oleh
arah telapak tangan (jika muatan >)
arah punggung tangan (jika muatan ?)

Arus Searah
8@


Dua Kawat Sejajar
Berarus
5@ 6 5A 6 5 6

BC DE DF
AGH

5@

5A

8A

5@ dan 5A tarik-menarik
menarik



Arus Berlawanan Arah

8@

5A

5@
8A

5@ dan 5A tolak-menolak

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 160

CONTOH SOAL
Menentukan gaya Lorentz pada sebuah kawat berarus listrik
1. Kawat lurus sepanjang 20 cm dialiri arus listrik 2 A dan diletakkan dalam medan magnet 0,4 T.
Gaya Lorentz yang dialami kawat jika diletakkan tegak lurus arah medan magnet sebesar ....
A. 0,16 N
TIPS SUPERKILAT:
B. 0,24 N

Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
C. 0,32 N
D. 0,64 N
5 6 78ℓ 6 4 Q 2 Q 2 6 16 (Pasti jawabannya A)
E. 0,80 N
2. Dalam suatu medan magnet homogen 2,4 Q 10RA T diletakkan sebuah kawat sepanjang 1 m
yang dialiri arus sebesar 20 A. Sudut yang dibentuk antara arah arus dan arah medan magnet
30°. Gaya Lorentz yang muncul pada kawat sebesar ....
A. 0,03 N TIPS SUPERKILAT:
B. 0,06 N Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
C. 0,12 N
1
D. 0,24 N
5 6 78ℓ sin θ 6 24 Q 2 Q 1 Q 6 24 (Pasti jawabannya D)
2
E. 0,48 N
3. Dalam suatu medan magnet homogen 0,032 T diletakkan kawat lurus berarus listrik 20 A secara
tegak lurus. Jika panjang kawat 100 cm, gaya Lorentz yang timbul sebesar ....
A. 2,4 Q 10R@ N
TIPS SUPERKILAT:

B. 3,6 Q 10R@ N Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
C. 4,8 Q 10R@ N
D. 5,4 Q 10R@ N 5 6 78ℓ 6 32 Q 2 Q 1 6 64 (Pasti jawabannya E)
E. 6,4 Q 10R@ N
4. Perhatikan gambar berikut!
U(>)
7
V(>)
8
l(>)

Kawat berarus 5 ampere sepanjang 20 cm diletakkan dalam medan magnet 0,01 T dengan arah
dan sudut seperti pada gambar. Besar dan arah gaya magnetik yang dialami kawat yaitu ....
A. 0,01 N ke U(?)
TIPS SUPERKILAT:
B. 0,02 N ke U(>)
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
C. 0,03 N ke U(?)
D. 0,04 N ke V(>) 5 6 78ℓ 6 1 Q 5 Q 2 6 100 N
k

E. 0,05 N ke V(?) ZYZ[ 5 f` j (Pasti jawabannya E)
5. Perhatikan gambar di bawah ini!
8

7

TIPS SUPERKILAT:
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
5 6 78ℓ 6 5 Q 2 Q 3 6 30

Kawat berarus listrik 2 A melintasi medan magnet homogen 0,05 T. Jika panjang kawat 30 cm,
besar dan arah gaya magnetik yang dialami kawat adalah ....
A. 0,02 ke kiri
XYZ[ \Z]Z ^_Y`abc d`a\\eaZfZa fZghZ[ bZa\Za fZaZa
B. 0,02 ke kanan
Jempol ke atas
C. 0,03 ke kiri
Empat jari masuk bidang.
D. 0,03 ke kanan
i`Ya]ZbZ ZYZ[ \Z]Z ^_Y`abc f` fgYg. (Pasti jawabannya C)

E. 0,05 ke kiri

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 161

Menentukan gaya Lorentz pada muatan listrik yang bergerak pada medan magnet homogen
6. Sebuah partikel bermuatan 2 mC bergerak dengan kecepatan 1 Q 10n m/s di udara melewati
medan magnet homogen bernilai 2 Q 10Ro T secara tegak lurus. Gaya Lorentz yang dialami
partikel tersebut sebesar ....
A. 1 Q 10Ro N
TIPS SUPERKILAT:
B. 2 Q 10Ro N
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting
C. 3 Q 10Ro N
saja
D. 4 Q 10Ro N
E. 5 Q 10Ro N
5 6 7;< 6 2 Q 2 Q 1 6 4 (Pasti jawabannya D)
7. Dalam pengaruh medan magnetik 2,5 Q 10Rq T, sebuah partikel bergerak dengan kecepatan

3 Q 10n m/s dan membentuk sudut 30° terhadap arah medan magnet. Jika muatan partikel
1,6 Q 10R@r C, gaya magnetik yang dialami partikel tersebut sebesar ....
A. 7,5 Q 10R@n N
TIPS SUPERKILAT:
B. 6,0 Q 10R@n N
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
C. 4,5 Q 10R@n N
1
D. 3,0 Q 10R@n N
5 6 7;< sin : 6 25 Q 16 Q 3 Q 6 25 Q 24 6 600 (Pasti jawabannya B)
R@n
E. 1,5 Q 10
N
2
8. Muatan listrik >5 C bergerak dengan kecepatan tetap 20 m/s pada
arah sumbu X yang positif. Terdapat medan magnet B sebesar 40
Wb/m2 dalam arah U positif seperti pada gambar di samping.
Besar dan arah gaya magnetik adalah ....
TIPS SUPERKILAT:
A. 4,0 Q 10q N arah V(?)

5
6 7;< 6 40 Q 5 Q 20 6 4.000 N
B. 4,0 Q 10q N arah V(>)
ZYZ[
5 f` V(?) (Pasti jawabannya A)
C. 4,0 Q 10Rq N arah V(?)
D. 4,0 Q 10Rq N arah V(>)
E. 4,0 Q 10Rq N arah V(?)
9. Perhatikan gambar di samping!
Muatan listrik sebesar ?10 coulomb yang bergerak searah sumbu ](>)
melintasi medan magnet yang searah sumbu c(>). Besar dan arah gaya
magnetik yang timbul jika kecepatan elektron 10 m/s yaitu ....
A. 1.000 searah sumbu c(>)
B. 1.000 searah sumbu c(?) TIPS SUPERKILAT:
C. 2.000 searah sumbu j(>) 5 6 7;< 6 20 Q 10 Q 10 6 2.000 N
D. 2.000 searah sumbu j(?) ZYZ[ 5 f` j(?) (Pasti jawabannya D)
E. 3.000 searah sumbu j(?)

U(>)
7


l(>)
<

V(?)

c(>)
](>)
7 6 20 T

j(>)

10. Perhatikan gambar berikut
ck

7
jk

]k


Gerak muatan listrik (5 m/s)

Muatan listrik sebesar >2 coulomb melintasi medan magnet sebesar 10 T seperti pada gambar.
Besar dan arah gaya magnetik yang diterima muatan tersebut yaitu ....
A. 50 N arah j k
TIPS SUPERKILAT:
B. 50 N arah j R
5
6 7;< 6 10 Q 2 Q 5 6 100 N
C. 100 N arah ] R
ZYZ[
5 f` j k (Pasti jawabannya E)
D. 100 N arah c k
E. 100 N arah j k

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 162

11. Perhatikan gambar berikut!
7

Muatan listrik 3 mC melintasi medan magnet 0,06 T dengan kecepatan 25 m/s. Gaya Lorentz
yang dialami oleh muatan itu sebesar ....
A. 1,5 Q 10Rw N
TIPS SUPERKILAT:
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
B. 2,7 Q 10Rw N
Rw
C. 3,6 Q 10 N
5 6 7;< 6 6 Q 3 Q 25 6 6 Q 75 6 450 (Pasti jawabannya D)
D. 4,5 Q 10Rn N
E. 5,4 Q 10Rn N
12. Perhatikan gambar berikut!
7
z

Elektron bermuatan 1,6 Q 10R@r C memasuki medan magnet sebesar 10Ro T dengan kecepatan
100 m/s. Gaya magnetik yang dialami elektron sebesar ....
A. 1,6 Q 10RA@ N TIPS SUPERKILAT:
B. 3,2 Q 10RA@ N Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
C. 3,6 Q 10RA@ N
D. 4,8 Q 10RA@ N 5 6 7;< 6 1 Q 16 Q 1 6 16 (Pasti jawabannya A)
E. 7,6 Q 10RA@ N
Menentukan gaya Lorentz pada dua kawat sejajar yang berarus listrik
13. Dua buah kawat lurus yang masing-masing memiliki panjang 60 cm diletakkan sejajar. Kawat
pertama dialiri arus 40 A dan kawat kedua 20 A. Arah aliran arus listrik searah. Gaya magnetik
per meter dari kedua kawat sebesar ....
A. 2,6 Q 10Ro N
TIPS SUPERKILAT:
B. 2,7 Q 10Ro N
Karena semua bilangan pada jawaban berbeda, maka gunakan angka penting saja
Ro
C. 2,8 Q 10 N
5 m{ 8@ 8A 4y Q 4 Q 2 16
D. 2,9 Q 10Ro N
6
6
6
| 2,67 | 2,7 (Pasti jawabannya B)

2yZ
2y Q 6
6
E. 3,0 Q 10Ro N
14. Dua kawat sejajar yang berjarak 1 m satu sama lain dialiri oleh arus listrik yang masing-masing
1 A dengan arah yang sama. Di antara kedua kawat akan terjadi ....
TIPS SUPERKILAT:
A. Gaya tarik-menarik sebesar 4 Q 10x N/m
x
B. Gaya tolak-menolak sebesar 2 Q 10 N/m
5 m{ 8@ 8A 4y Q 10Rx Q 1 Q 1
C. Gaya tarik-menarik sebesar 2 Q 10x N/m
6
6
6 2 Q 10Rx N/m
Rx

2y
Q
1
2yZ
D. Gaya tarik-menarik sebesar 2 Q 10 N/m
E. Gaya tolak-menolak sebesar 2 Q 10Rx N/m Karena searah maka tarik-menarik (Pasti jawabannya D)
15. Dua kawat sejajar sepanjang 1 m berarus listrik 6 A dan 9 A berjarak 18 cm satu sama lain. Jika
kedua arus berarah sama, maka besar dan arah gaya Lorenz yang ditimbulkan oleh kedua kawat
tersebut adalah ....
TIPS SUPERKILAT:
A. 6 Q 10Rw N, tarik-menarik
B. 6y Q 10Rw N, tolak-menolak
m{ 8@ 8A
4y Q 10Rx Q 6 Q 9
56
ℓ6
Q 1 6 6 Q 10Rw N/m
C. 6 Q 10Rw N, tolak-menolak
2y Q 18 Q 10RA
2yZ
Rw
D. 6y Q 10 N, tarik-menarik
Karena searah maka tarik-menarik (Pasti jawabannya A)
E. 12y Q 10Rw N, tarik-menarik

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 163

16. Soal masih diketik... Tunggu updatenya di http://pak-anang.blogspot.com.
17. Contoh soal lainnya menyusul ya... Pembahasan soal di SKL ini akan segera diupdate... Kunjungi
terus posting tentang SMART SOLUTION pada SKL ini di blog Pak Anang di http://pakanang.blogspot.com. Terima kasih.
Ringkasan materi UN Fisika SMA ini disusun sesuai dengan prediksi yang Pak Anang tulis di http://pakanang.blogspot.com/2011/12/prediksi-soal-un-fisika-sma-2012.html.
Jika adik-adik butuh ’bocoran’ naskah soal Ujian Nasional tahun 2012, maka adik-adik bisa download di
http://pak-anang.blogspot.com/2011/12/bocoran-soal-ujian-nasional-matematika.html
dan
untuk
’bocoran’ naskah soal Ujian Nasional tahun 2012 untuk mata pelajaran Fisika, adik-adik bisa download di
http://pak-anang.blogspot.com/2011/12/bocoran-soal-ujian-nasional-fisika-2012.html.
Kisi-kisi SKL UN SMA tahun 2012 untuk versi lengkap semua mata pelajaran bisa adik-adik lihat di
http://pak-anang.blogspot.com/2011/12/kisi-kisi-skl-un-2012_19.html.
Terimakasih,
Pak Anang.

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 164