26 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Muatan Listrik

1. Bola konduktor bermassa 3 gram digantung pada seutas tali ringan sepanjang 20 cm seperti gambar berikut.

Bola dipengaruhi oleh kuat medan listrik sebesar 1 x 10³ N/C searah dengan x positif. Akibatnya, bola konduktor menyimpang dan membentuk sudut 30' dari kedudukan awal. Muatan bola tersebut sebesar . . . μC. (g = 9,8 m/s²)

A. 3,6√5

B. 4,8 √5

C. 9,8 √5

D. 19,6

E. 27,0

PEMBAHASAN : C

Tan 30^o = Fc/w

1/3 √3 = E . q/m.g

q = 1/3√3. m . g/E

2. Perhatikan faktor-faktor berikut!

1) Besar muatan.

2) Jarak antar muatan.

3) Jenis muatan.

4) Jenis medium antara muatan dan titik.

Besardan arah kuat medan listrikyang ditimbulkan oleh muatan listrik pada sebuah titik bergantung pada faktor nomor. .

A. 1) dan 2) saja

B. 2) dan 3) saja

C. 3) dan 4) saja

D. 1), 2), dan 3) saja

E. 1), 2), 3), dan 4)

PEMBAHASAN : E

E = kq/4πε_o r²

3. Perhatikan gambar berikut!

Dua bola identik bermuatan memiliki massa 3,0 x 10^-2 kg dan digantung seperti pada gambar. Panjang L setiap taliadalah 0,15 m. Massa tali dan hambatan udara diabaikan. Apabila tan θ= 0,0875, sin θ = 0,0872 dan g = 10 m/s², besar muatan pada setiap bola adalah . . . C.

A. 4,47 x 10⁴

B. 4,47 x 10^-7

C. 8,8 X 10^-7

D. 4,47 X 10^-8

E. 8,84 x 10⁴

PEMBAHASAN : D

r = 2 L sin θ

r = 2 (0,15) 0,0872

r = 0,02616 m

tan θ = F/w

tan θ = (k q²/r²)/mg

q² = tan θ . mg . r²/ k

4. Di setiap titik sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 2 cm terdapat muatan positif sebesar θ. Jika k sebagai tetapan, kuat medan listrik di pusat segitiga sebesar . . . N/C

Pembahasan : A

r = 2/3 √2² - 1²

r = 2/3 √4 -1

r = 2/3 √3

Maka resultan antara E1 dan E2

Kuat medan total yang dihasilkan adalah :

E = E₃ - E_R

5. Perhatikan gambar berikut!

Pada gambar diketahui q₁ = q₃ = 50 μC dan q₂= 40 μC. Jika nilai r = 2 m, gaya yang dialami muatan q₂ sebesar...N.

Pembahasan : B

6. Sebuah titik jika dihubungkan dengan sebuah muatan pada jarak 2r akan menghasilkan kuat medan sebesar 2E. Jika muatan itu digeser sejauh 4r, kuat medan listrik yang dihasilkannya sebesar. . . .

A. 0,25E

B. 0,50E

C. E

D. 2E

E. 4E

7. Dua muatan saling berinteraksi dan memiliki jarak r satu sama lain. Jika jarak diubah-ubah, hubungan antara gaya Coulomb dan jarak antar muatan ditunjukkan oleh grafik . . . .