E L E K T R O S T A T I K A ERSIAPAN SBMPTN DAN SIMAK UI 2018
01. Resultan gaya F yang bekerja pada muatan q pada gambar adalah … (A) F =
(B) F =
(C) F =
1
q(Q)
4 0
r3
1
q(Q)
4 0
r3
1
q(Q 2 )
4 0
r4
(A) –q –q
q
(B) +q r
r
-Q
(C) -q +Q
(D) F =
(E) F =
2 4 0
qQ r
1
qQ
4 0
05. Pada titik sudut B dan D sebuah bujur sangkar ABCD masing-masing diletakkan sebuah partikel bermuatan +q. Agar kuat medan listrik di titik A nol, maka di titik C harus diletakkan partikel bermuatan sebesar …
(E) -2q
2
02. Sebuah benda bermassa 20 gram dan bermuatan q = + 0,5 C digantungkan pada seutas tali yang massanya diabaikan. Tepat di sebelah kanan benda diletakkan sebuah muatanq = -1C sehingga posisi benda menjadi seperti pada gambar. Tentukan besar tegangan tali ! (A) 0,20 N (B) 0,24 N (C) 0,28 N (D) 0,32 N
15 cm q
q’
(E) 0,40 N
03. Kuat medan listrik di suatu titik P yang ditimbulkan oleh sebuah muatan q di titik asal O. (1) arahnya menjadi q bila q positif, menuju q bila q negatif. (2) Berbanding langsung dengan q (3) Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak OP (4) Arahnya sama dengan gaya Coulumb pada muatan q’ di P bila q positif, dan berlawanan dengan gaya Coulomb tersebut bila q negatif. 04. Dua partikel A dan B masing-masing bermuatan listrik +20 C dan +4C terpisah dengan jarak 15 15 cm. Jika C adalah titik yang terletak di antara A dan B sedemikian sehingga kuat medan di C sama dengan nol, maka letak C dari A (dalam cm) adalah … (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 6 (E) 9
Achmad Riyadi, S.Si │Privat Fisika
(D) +q
2 2 2
06. Pada keempat sudut bujur sangkar (sisi 30 cm) terletak muatan listrik. Tentukan potensial listrik di titik titik pusat bujur sangkar jika dua muatan yang bertetangga masingmasing adalah +2C dan yang lain -2 C ! (A) 3,4 x 105 V (B) -3,4 x 105 V (C) 1,7 x 105 V (D) -1,7 x 105 V (E) nol 07. Dua keping penghantar seluas 1 m 2 diletakkan sejajar satu sama lain pada jarak 20 cm. Penghantar yang satu diberi potensial +40 V dan penghantar yang lain diberi potensial -40 V. besar gaya yang dialami dialami sebuah muatan -2 q = 2 x 10 C yang berada di antara kedua bidang tersebut (dalam Newton) adalah … (A) 0 (B) 2 (C) 4 (D) 8 (E) 16 08. Pada garis yangmelalui titik A dan B, terdapat suatu muatan listrik. Jarak titik titik A dan B adalah d meter. Potensial A (V A) dikurangi potensial B (V B) adalah – adalah –V V volt (V A < VB). Elektron (masa m kg dan muatan q coulomb) dilepaskan dari A. Maka elektron itu … (1) bergerak dengan lintasan lurus (2) mendapat tambahan energi qV joule (3) mempunyai besar kecepatan akhir (4) mempunyai percepatan
qV md
2qV
m
m / s
m / s 2
09. Sebuah elektron, dengan massa 9,11 x 10 -31 kg dan muatan listrik -1,6 x 10 -19 C, lepas dari katoda menuju anoda yang jaraknya 2 cm. Jika kecepatan awal elektron 0 dan beda potensial antara anoda dan katoda 200 V, maka elektron akan sampai di anode dengan kecepatan … (A) 2,3 x 105 m/s (B) 8,4 x 106 m/s (C) 2,3 x 107 m/s (D) 3 x 10 7 m/s (E) 2,4 x 108 m/s
lembar 1
E L E K T R O S T A T I K A ERSIAPAN SBMPTN DAN SIMAK UI 2018
10. Dua buah elektron dengan e = -1,6 x 10-19C dan m = 9,1 x 10-31 kg dilepaskan dari keadaan diam pada saat berjarak antara 2 x 10-14 m. Kecepatan elektron itu ketika keduanya berjarak antara 5 x 10-14 m adalah (dalam 10 8 m/s) (A) 0,02 (B) 0,2 (C) 0,3 (D) 0,50 (E) 0,87 11. Untuk memindahkan muatan positif besarnya 10 C dari suatu titik yang potensialnya 10 volt ke suatu titik lain dengan potensial 60 volt, diperlukan usaha sebesar … (A) 5 V/C (B) 100 J (C) 600 J (D) 500 J (E) 500 VA 12. Segitiga ABC siku-siku di A dengan AB = 4 cm, AC = 3 cm, dan BC = 5 cm. Usaha yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan sebesar -10-10C dari titik C ke titik D yang terletak pada pertengahan AB bila Q A = 10-10 C dan QB = -10-10 C adalah (A) nol (B) 12 x 10-10 J (D) 24 x 10-10 J (E) 48 x 10-10 J (C) 18 x 10-10 J 13. Diketahui muatan listrik Q 1 positif dan Q2 negatif, maka (1) muatan Q1 menarik muatan Q2 (2) gaya Coulomb sebanding dengan Q1 dan juga dengan Q2 (3) gaya Coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara Q1 dan Q2 (4) kuat medan listrik di tengah-tengah antara Q1 dan Q2 nol. 14. Dua buah benda bermuatan listrik sama = q dan bermassa sama = m digantungkan pada tali hingga membentuk posisi seperti pada gambar. Bila jarak kedua kedua benda adalah r, maka besar tegangan pada tali adalah … (1) 2 mg (2) (3) (4)
2 3
q2 r2
mg
3
60o
2 kq 3 3 r2 2 kq 2 r2
15. Sebuah bola bermuatan -8 C digantungkan pada ujung seutas tali dan ditempatkan dalam medan listrik 400 N/C seperti pada gambar. Pada saat setimbang tali o membentuk sudut 45 dengan garis vertikal. Maka massa massa bola tersebut adalah …
Achmad Riyadi, S.Si │Privat Fisika
(A) (B) (C) (D) (E)
45o
2,5 x 10-5 kg 3,2 x 10-5 kg 3,2 x 10-4 kg 6,4 x 10-4 kg 7,2 x 10-4 kg
16. Pada titik A, B, C dan D sebuah bujur sangkar ABCD dengan panjang sisi a, beturut-turut ditempatkan muatan +q, -q, -q, -q. Muatan +q mengalami mengalami resultan gaya dari muatan lain sebesar (A)
4 a2
x , maka x adalah …
2
(B) 2+ (C)
q2
1 2
2
+
2
1
(D)
2 1
(E)
2
+
1 2
17. Percepatan yang dialami sebuah elektron dalam medan listrik sebanding dengan besarnya … (1) muatan elektron (2) massa elektron (3) kuat medan listrik (4) kecepatan elektron 18. Titik D di tengah – – tengah antara titik A dan B yang masing – – masing masing diberi muatan +q coulomb. Tempat kedudukan kuat medan listrik yang bernilai nol adalah pada (A) garis lurus melalui D dan tegak lurus AB (B) bola berpusat A dan berpusat B masing – – masing berjari – berjari – jari jari ½ AB (C) bidang datar tegak lurus AB melalui D (D) elips dengan pusat A dan B (E) titik D 19. Muatan q A dan qB pada garis AB dan R adalah letak titik yang kuat medannya nol, maka R tersebut adalah … A
B O
+
-
q A = +2q
QB= -q
ditengah – tengah tengah AB (pada titik 0) (A) ditengah – (B) antara titik A dan O (C) antara O dan B (D) pada perpanjangan BA dimana RB = (E) pada perpanjangan AB di mana RA =
2
RA
2
RB
20. Proton yang bergerak dari keping A ke keping B seperti pada gambar memperoleh kecepatan 2 x105 m/s. Jika antara kedua keping vakum, d = 1 cm dan massa proton = 1,6 x 10 -27 kg, muatan proton = 1,6 x 10 -19 C, maka beda potensial keping sejajar tersebut adalah … d
(A) (B) (C) (D) (E)
50 V 100 V 200 V 320 V 400 V
+
-
+
+
+
-
+
lembar 2
