XII MIPA 1_Reysta Keysha Alea Savinka_Magnet

Nama : Reysta Keysha Alea Savinka (32)
Kelas : XII MIPA 1
15 Soal PG Medan Magnet
1. Kawat L yang memotong sumbu-y dialiri arus dengan arah seperti gambar berikut.

Arah induksi magnet di titik O adalah searah sumbu ….
a. X+
b. Y-
c. Z+
d. X-
e. Z-

Pembahasan
Dengan menggunakan kaidah tangan kanan, diperoleh gambaran seperti berikut.

Dengan demikian, pada titik O induksi magnet searah sumbu Z-. Jadi, jawaban yang benar adalah E.
2. Induksi magnetik di suatu titik yang berjarak a dari kawat lurus panjang berarus I akan ….

a. berbanding lurus dengan dan a
b. berbanding lurus dengan dan berbanding terbalik dengan a
c. berbanding lurus dengan a dan berbanding terbalik dengan
d. berbanding terbalik dengan dan a
e. berbanding terbalik dengan 2dan a
Pembahasan
Besar induksi magnetik di sekitar kawat lurus berarus yang sangat panjang dapat diketahui melalui
formula berikut.

dengan

kuat induksi magnet
permeabilitas vakum
I = kuat arus yang mengalir pada kawat
a = jarak dari kawat ke titik yang ditinjau
Dengan demikian, dapat diketahui bahwa besar induksi magnetik pada suatu titik di sekitar kawat akan
berbanding lurus dengan I dan berbanding terbalik dengan a. Jadi, jawaban yang benar adalah B.

3. Sebuah kawat yang sangat panjang dialiri arus listrik sebesar 2π A. Besar induksi magnet pada titik O
yang berjarak 2 cm dari kawat adalah ....
a. 2π × 10−6 T
b. 2 × 10−5 T
c. 2π × 10−6 T
d. 2 × 10−6 T
e. 2π × 10−7 T

Pembahasan
Diketahui:
I = 2π A
a = 2 cm = 0,02 m
μ0 = 4π × 10-7 Wb/A.m
Besar induksi magnet di titik O dapat diketahui dengan

Jadi, jawaban yang benar adalah A.

4. Suatu kawat lurus dibengkokan hingga membentuk lingkaran berdiameter 12 cm seperti yang
ditunjukkan pada gambar berikut.

Jika kuat arus yang mengalir pada kawat sebesar 2,5 A, besar induksi magnet di titik P adalah ....

a. 2,7π × 10−6 T
b. 3,6π × 10−7 T
c. 4,0π × 10−6 T
d. 5,6π × 10−6 T
e. 6,0π × 10−6 T
Pembahasan
Diketahui:
d = 12 cm begin mathsize 14px style rightwards arrow end style r = ½ d = ½ (12) = 6 cm = 0,06 m
I = 2,5 A
θ = 120°
μ0 = 4π × 10-7 Wb/A m
Induksi magnet pada titik P yang merupakan pusat kawat melingkar dapat dihitung sebagai

Jadi, jawaban yang benar adalah D.

5. Perhatikan beberapa hal berikut!
1. berbanding terbalik dengan kuat arusspace
2. berbanding terbalik dengan jumlah lilitan
3. berbanding terbalik dengan panjang solenoida
4. berbanding lurus dengan permeabilitas zat dalam solenoida

Hal-hal yang benar mengenai besar induksi magnetik di tengah-tengah sumbu solenoida berarus
ditunjukkan pada nomor ....

a. 1 dan 2
b. 3 dan 4
c. 1, 2, dan 3
d. 2, 3, dan 4
e. 1, 2, 3, dan 4
Pembahasan
Besar induksi magnetik di tengah solenoida dapat diketahui menggunakan persamaan berikut.

Berdasarkan rumus tersebut, dapat diketahui bahwa besar induksi magnetik di pusat solenoida akan
berbanding lurus dengan pemeabilitas zat dalam solenoida (μ), kuat arus (I), dan jumlah lilitan solenoida
(N), serta akan berbanding terbalik dengan panjang solenoida (L).
Dengan demikian, hal-hal yang benar mengenai besar medan magnet di tengah sumbu solenoida
ditunhjukkan pada nomor 3 dan 4. Jadi, jawaban yang benar adalah B.

6. Sebuah toroida berjari-jari 4 cm dengan jumlah lilitan 160 lilitan dihubungkan dengan sumber arus 4
A. Besar induksi magnetik pada titik pusat toroida adalah....

a. 1,2 x 10−3 Wb/m2
b. 2,5 x 10−3 Wb/m2
c. 3,2 x 10−3 Wb/m2
d. 4,2 x 10−3 Wb/m2
e. 5,0 x 10−3 Wb/m2
Pembahasan
Diketahui :

Jadi, jawaban yang benar adalah C.3,2 x − Wb/m2

7. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 5 × 105 m/s dalam medan magnet homogen sebesar
2,1 T. Jika arah kecepatan elektron memotong garis gaya magnet dengan sudut 30°, besar gaya
magnet yang dialami elektron adalah ....
a. 4,2 × 10-14 N
b. 5,25 × 10-14 N
c. 4,2 √3 × 10-14 N
d. 8,4 × 10-14 N
e. 8,4√3 × 10-14 N

Pembahasan
Diketahui:

Besar gaya magnet yang bekerja pada elektron dapat diketahui dengan

Jadi, jawaban yang benar adalah D.

8. Sehelai kawat yang dialiri arus listrik dengan arah ke barat diletakkan dalam medan magnetik yang
arahnya ke atas. Gaya yang dialami kawat tersebut arahnya ....space
a. ke atas
b. ke utara
c. ke timur
d. ke bawah
e. ke selatan

Pembahasan
Kawat berarus listrik yang berada di dalam medan magnet akan mengalami gaya magnet. Arah gaya
magnet dapat ditentukan dengan menggukan kadiah tangan kanan, yaitu seperti pada gambar di bawah
ini:

Karena arah arus listrik ke barat dan arah medan magnet ke atas, maka arah gaya Lorentz ke utara. Jadi,
jawaban yang tepat adalah B.

9. Suatu kawat dengan panjang 5 m dialiri arus 2 mA. Jika kawat tersebut berada dalam medan magnet
homogen yang arahnya tegak lurus terhadap arah arus pada kawat sehingga kawat mengalami gaya
magnetik sebesar 1 N, besar medan magnet tersebut adalah ….
a. 50 T
b. 100 T
c. 500 T
d. 1.000 T
e. 1.100 T

Pembahasan

Diketahui:
L=5m
I = 2 mA = 0,002 A
F=1N
Besar medan magnet homogen yang menyebabkan kawat merasakan gaya magnet sebesar 1 N dapat
diketahui dengan

Jadi, jawaban yang benar adalah B.

10. kawat lurus yang sangat panjang diletakkan sejajar dan berjarak 20 cm satu sama lain. Jika masing-
masing kawat dialiri arus listrik 0,5 A dan 4 A, pada kedua kawat bekerja gaya sebesar ... per meter.
a. 2 × 10-6 N
b. 4 × 10-6 N
c. 2π × 10-6 N
d. 8 × 10-6 N
e. 4π × 10-6 N

Pembahasan
Diketahui:

Gaya magnetik yang bekerja pada dua kawat lurus berarus yang sejajar dapat diketahui dengan

sehingga

Pada kedua kawat bekerja gaya magnet sebesar 2 × 10-6 N per meter.
Jadi, jawaban yang benar adalah A.

11. Sebuah kawat Panjang dialiri arus listrik sebesar 2 A sehingga pada titik A terdapat medan magnet
sebesar 2 × 10-7 T. Jika permeabilitas ruang hampa μ0 = 4π × 10-7 Wb/Am, jarak titik A terhadap
kawat tersebut adalah…
a. 1 m
b. 2 m
c. 3 m
d. 4 m
e. 5 m

Pembahasan
Diketahui:

Di sekitar kawat lurus panjang yang dialiri arus listrik akan muncul induksi magnetik yang besarnya dapat
diketahui dengan

sehingga jarak titik A dari kawat dapat diketahui dengan

Jadi, jawaban yang benar adalah B.

12. Seutas kawat Panjang berarus listrik I tampak seperti pada gambar.

Jika induksi magnetik di P adalah B, maka induksi magnetik di titik Q adalah...

a. 4B
b. 2B
c. B
d. ½ B
e. ¼ B
Pembahasan

Karena I sama, maka:

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

13. Suatu kawat dilengkungkan dengan jari-jari 40 cm dan dialiri arus listrik seperti pada gambar.

Besar dan arah induksi magnetik di titik P adalah ... (μ 0 =4π×10 −7 Wb/A.m).
a. 2,5π × 10-7 T masuk bidang
b. 5π × 10-7 T ke luar bidang
c. 5π × 10-7 T masuk bidang
d. π × 10-6 T ke luar bidang
e. π × 10-6 T masuk bidang

14. Suatu solenoida yang panjangnya 5 m memiliki 300 lilitan. Jika solenoida tersebut dialiri arus 4 A,
besar induksi magnetik di pusat dan di ujung solenoida berturut-turut adalah ....
a. 4,6π × 10-5 T dan 9,8π × 10-5 T
b. 4,8π × 10-5 T dan 4,8π × 10-5 T
c. 4,8π × 10-5 T dan 9,6π × 10-5 T
d. 9,6π × 10-5 T dan 4,8π × 10-5 T
e. 9,6π × 10-5 T dan 9,6π × 10-5 T

Pembahasan

Induksi magnetik di pusat solenoida

Induksi magnetik di ujung solenoida:

Induksi magnetik di pusat dan di ujung solenoida berturut - turut adalah 9,6π × 10-5 T dan 4,8π × 10-5 T.
Jadi, jawaban yang benar adalah D.
15. Kuat medan magnet di pusat suatu solenoida yang panjangnya 30 cm ialah 10-4 Wb/m2. Jumlah

lilitan solenoida tersebut jika arus yang mengalir 0,24 A adalah ….
a. 20 lilitan
b. 50 lilitan
c. 100 lilitan
d. 150 lilitan
e. 200 lilitan
Pembahasan
Diketahui:

Kuat medan magnet di pusat solenoida memenuhi

maka jumlah lilitan solenoida adalah

Jadi, jawaban yang benar adalah C.