ULANGAN AKHIR SEMESTER GANJIL 2015 KELAS XII. Medan Magnet

Transkripsi

1 ULANGAN AKHIR SEMESTER GANJIL 2015 KELAS XII gaya F. Jika panjang kawat diperpendek setengah kali semula dan kuat arus diperbesar dua kali semula, maka besar gaya yang dialami kawat adalah. Medan Magnet 1. Dua buah kawat yang lurus dan panjang terpisah pada jarak 2a. Kawat tersebut dialiri arus yang sama besar dengan arah yang berlawanan. Induksi magnetik ditengah tengah antara kedua kawat adalah B. Induksi magnetik di titik yang bejarak a dari kawat pertama dan 3a dari kawat kedua adalah. A. 0 B. 1/3B C. 1/2B D. 2B. E. 3B. 2. Sebuah kawat panjangnya 2 m berarus listrik 2A. Titik P berjarak 1 m dari tengahtengah kawat. Induksi magnetik di P adalah B 45 A r A T B T C T D T E T 3. Sepotong kawat penghantar yang panjangnya l terletak dalam medan magnet yang induksi magnetiknya B. Kawat penghantar tersebut dialiri arus sebesar I dengan arah tegak lurus dengan arah garis medan magnet sehingga kawat mengalami A. 4 1 F. B. 2 1 F. C. F. D. 2F. E. 4F. 4. Sebuah kawat yang berbentuk lingkaran terdiri atas 20 lilitan. Jari jari lingkaran = 10 cm. Agar induksi magnetik dipusat lingkaran sama dengan 4 x 10-3 T, besar arus listrik yang mengalir haruslah. A. 1 A. B. 5 A. C. 10 A. D. 50 A. E. 100 A. 5. Kawat lurus AB hampir bersinggungan dengan kawat melingkar yang berpusat di D, induksi magnetik di D adalah... (jari-jari lingkaran 10 cm) A. 0, T B T C T D T E T I 1 = 5A I 2 = 5A 6. Arus listrik mengalir pada kawat tidak berhambatan seperti pada gambar. Jika jari D

2 jari lingkaran adalah a, tentukan besarnya induksi magnetik di titik pusat lingkaran. A.nol. 0I B. 2 a C. D. E. 0 I 2a I 0 4 a 0 I 4a 7. Induksi magnetik di suatu titik yang terletak dekat sebuah kawat lurus yang dialiri arus sebesar 15 A adalah 3 x 10-4 T. Jarak antara titik tersebut terhadap kawat adalah. cm A. 1 B.3 C.5 D.8 E Dari hasil pengukuran diketahui besar induksi magnetik diujung suatu salenoida adalah 1,8 x 10-3 T. Besar induksi magnetik dipusat solenoida adalah. A. 0,9 x 10-3 T B. 1,2 x 10-3 T C. 1,8 x 10-3 T D. 2,4 x 10-3 T E. 3,6 x 10-3 T 9. Sebuah solenoida yang terdiri dari 1200 lilitan dialiri arus 20 A. Jika induksi magnetik di pusat solenoida adalah 4 x 10-2 T, maka panjang solenoida tersebut adalah. A. 20 cm. B. 24 cm. C. 30 cm. D. 36 cm. E. 48 cm. 10. Toroida dengan jari jari 5 cm terdiri dari 750 lilitan. Jika induksi magnetik yang trejadi di dalam toroida adalah 1,8 x 10-3 T, maka arus listrik yang mengalir dalam toroida adalah. A. 0,03 A. B. 0,06 A. C. 0,3 A. D. 0,6 A. E. 1,8A. 11. Sebuah toroida dengan jari jari 20 cm dialiri arus sebesar 5 A. Jika induksi magnetik yang timbul pada sumbu toroida tersebut adalah 1,8 x 10-4 T, banyak lilitan toroida tersebut adalah. A. 9 B. 18 C. 24 D. 36 E Sebuah partikel bermuatan q = 2,5 x 10-8 C yang massanya m = 0,5 gram bergerak dengan kecepatan awal v = 6 x 10 4 m/s menembus tegak lurus medan magnet

3 homogen. Apabila partikel tetap bergerak dengan arah horizontal, maka besar medan magnet tersebut adalah. A. 1,27 T. B. 2,27 T. C. 3,00 T. D. 3,33 T. E. 3,27 T. 13. Sebuah elektron ditembakkan ke arah sumbu y dengan kecepatan v = m/s. Bila arah medan magnet ke arah sumbu X+ maka besar dan arah gaya yang dilalui elektron adalah... (e = 1, c) A N arah Z+ B N arah Z- C N arah Y+ D N arah Z+ E N arah Y+ Induksi elektromagnetik 14. Kawat ab dengan panjang 1,5 m ditaruh dalam medan magnetik 0,5 T dengan arah masuk bidang kertas ( lihat gambar).ternyata di ujung-ujungnya kawat timbul beda potensial 3 volt dengan potensial a lebih tinggi daripada b.besar dan arah dari kecepatan kawat ab digerakkan adalah a A. 4 m/s ke kanan D. 2 m/s ke kanan B. 4 m/s ke kiri E. 1 m/s ke kanan C. 2 m/s ke kiri 15. Gaya gerak listrik dapat dibangkitkan dengan beberapa cara di antaranya : A. Meletakkan kumparan kawat dalam medan magnetik B. Menggerakkan kawat dalam medan magnetik menurut arah garis gaya C. memasang galvanometer pada ujungujung kumparan D. Mendekatkan batang magnet pada ujung kumparan E. menggerakkan kawat dalam medan magnetik hingga memotong garis gaya 16. Apabila normal bidang datar yang berada di dalam medan magnet membentuk sudut 60 0 terhadap arah medan, fluks yang menembus bidang 9 x 10-4 weber, dan luas bidang tersebut 3 cm 2, maka kuat medan magnetik tersebut adalah. A. 0,06 T. B. 0,6 T. C. 6 T. D. 60 T. E. 600 T 17. Sebuah kumparan yang terdiri dari 100 lilitan berada dalam medan magnetik sehingga fluks magnetiknya 60 x10-5 Wb. Jika fluks magnetik berkurang menjadi 20 x10-5 Wb dalam waktu 20 ms, maka besar ggl induksi rata rata yang timbul pada kumparan adalah. A. 0,5 V. B. 1 V. C. 2 V. D. 2,5 V. E. 4 V. 18. Sebuah cincin kawat yang memiliki hambatan 6 ohm melingkupi fluks magentik yang berubah terhadap waktu = (t + 4) 3

4 weber. Pada saat t = 4 s, maka kuat arus yang mengalir pada cincin kawat adalah. A. 4 A. B. 8 A. C. 16 A. D. 32 A. E. 90 A. 19. Sebuah kumparan berbentuk persegi panjang yang luas penampangnya 50 cm 2 dan terdiri. Apabila sumbu putar kumparan adalah tegak lurus medan magnetik 0,5 T dan dapat berputar dengan kecepatan sudut 60 rad/s, maka tegangan maksimum yang terjadi adalah.. A. 3 V. B. 30 V. C. 50 V. D. 60 V. E. 300 V 20. Suatu induktor sewaktu berisi udara induktansinya 20 henry. Jika bahan ferit yang permeabilitas relatifnya 200 dimasukkan ke dalam induktor, maka induktansi induktor akan menjadi. A. 0,1 H. B. 1 H. C. 10 H. D H. E H. 21. Apabila suatu kumparan memiliki induktansi 0,2 H dan dialiri arus sebesar 5 A, maka energi yang tersimpan dalam kumparan adalah. A. 0,1 J. B. 0,5 J. C. 1 J. D. 2,5 J. E. 25 J. 22. Kawat PQ bergerak ke kanan dalam medan magnet homogen yang memiliki induksi magnetik B=0,1T, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Arus induksi yang timbul dalam kawat PQ adalah : A A dari P ke Q B A dari Q ke P C A dari Q ke P D 10 4 A dari P ke Q E A dari Q ke P 23. Arus listrik sebesar 4 A mengalir melalui kawat penghantar dengan arah tegak lurus medan magent homogen dengan kerapatan fluks magnetik 1,2 Wb/m 2. Pada setiap cm kawat timbul gaya sebesar. A.0,048 N B.0,48 N C.4,8 N D.48 N E. 480 N 24. Dua buah partikel massanya m 1 : m 2 = 2 : 1 dan muatannya q 1 : q 2= 4:1. Kedua partikel tersebut bergerak melingkar dalam bidang yang tegak lurus medan magnet. Bila besar momentum kedua partikel itu sama, maka perbandingan jari jari orbit partikel itu r 1 : r 2 adalah. A.4 : 1 B.2 : 1 C.1 : 1 D.1 : 2 E.1 : Sebuah solenoida dengan panjang 6,28 cm dan luas penampang 5 cm2 terdiri dari 300 lilitan. Solenoida dialiri arus 2 A, maka energi yang tersimpan sebesar: A. 0, J D. 1, J B. 1, J E. 4, J C. 0, J 26. Perhatikan diagram percobaan induksi elektromagnetik berikut ini

5 D. 20 ohm. E. 25 ohm Jika magnet batang digerakkan menndekati kumparan lalu ditarik kembali menjauhi kumparan ke posisi semula maka jarum galvanometer akan menyimpang ke arah mana? A. Ke kanan lalu ke kiri dan kembali ke nol B. Ke kiri lalu ke kanan dan kembali ke nol C. Ke kanan lalu kembali ke nol D. Ke kanan lalu ke kiri dan ke kanan lagi E. Ke kiri lalu ke kanan lalu ke kiri lagi Arus Bolak-balik 27. Suatu sumber tegangan bolak-balik dihubungkan dengan osiloskop dengan mengatur tombol skala vertikal pada angka 2 volt/div dan dan tombol sweep time (skala horizontal) pada angka 5 ms/div sehingga diperoleh pola gambar seperti di atas. Maka tegangan efektif dan frekuensinya adalah... A. 2 volt; 50 Hz B. 2 2 volt; 50 Hz C. 4 volt; 60 Hz D. 4 2 volt; 50 Hz E. 6 volt; 60 Hz 28. Jika kapasitor C, induksi L, dan tahanan R dipasang secara seri, maka frekuensi resonansi rangkaian dapat diturunkan dengan... A. mengecilnya R B. membesarnya L C. mengecilnya C D. membesarnya tegangan pada ujungujung rangkaian E. mengecilkan arus dalam rangkaian 29. Sebuah induktor 50 mh dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik yang memiliki frekuensi sudut 300 rad/s. Besar reaktansi induktif adalah. A. 0,15 ohm. B. 1,5 ohm. C. 15 ohm. 30. Pada hubungan seri hambatan R dan induktor L dalam rangkaian arus bolak-balik menghasilkan impedansi Z seperti gambar di atas. Bila ggl bolak-balik diperbesar maka.... A. X L tetap; R tetap B. X L menjadi besar; R tetap C. X L tetap; R menjadi besar D. X L menjadi besar; R menjadi besar E. X L menjadi kecil; R tetap 31. Sebuah resistor R dan sebuah kumparan L dihubungkan seri pada tegangan bolak-balik 110 V. Tegangan antara kedua ujung kumparan dan resistor sama besar. Tegangan tersebut... V A D B. 50 E C Sebuah kapasitor dengan kapasitas 2 mf dihubungkan dengan teganganarus bolak balik 110 V, 50 Hz. Reaktansi kapasitif yang timbul pada kapasitor adalah. A. 5/ ohm. B. 10/ ohm. C. 50/ ohm. D. 100/ ohm. E. 500/ ohm. 33. Rangkaian seri RL dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik. Bila R = 80 ohm dan X L = 60 ohm serta arus yang mengalir dalam rangkaian 1 A, maka tegangan sumber adalah. A. 10 V. B. 50 V. C. 80 V. D. 90 V. E. 100 V.

6 34. Rangkaian seri RLC dengan R = 60 ohm, L = 150 mh, dan C = 5 µf dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik yang memiliki frekuensi anguler 1000 rad/s. Impedansi rangkaian adalah A. 100 ohm. B. 150 ohm. C. 200 ohm. D. 250 ohm. E. 300 ohm 35. Resistor R = 50, kumparan dengan X L = 150 ohm, dan kapasitor dengan X C = 100 ohm dirangkai seri pada sumber tegangan bolak balik. Beda sudut fase antara arus dan tegangan pada rangkaian adalah. A B C D E Resistor 6 ohm dihubungkan seri dengan kumparan, lalu dihubungkan dengan tegangan bolak-balik 200 volt dengan frekuensi anguler 200 rad/s. Ternyata arus listrik yang mengalir dalam rangkaian 20 A. Berarti besar induktansi kumparan adalah henry D. 0,04 henry 2. 0,4 henry E. 0,02 henry 3. 0,2 henry 37. Induktor L = 0,2 H dipasang pada sumber tegangan bolak-balik V = 100 sin 100t volt. Persamaan arus sesaat pada kumparan itu adalah... A. i = 5 sin (100t 2 1 ) ampere B. i = 5 sin (100t ) ampere C. i = 5 sin 100t ampere D. i = 5 2 sin (100t 2 1 ) ampere E. i = 5 2 sin (100t ) ampere (1) beda potensial antara A dan B = 120 V (2) daya pada rangkaian 2000 W (3) arus pada rangkaian 15 A (4) beda potensial antara a dan d = 120 volt pernyataan yang benar adalah... A. 1, 2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja E. semua benar 39. Sebuah rangkaian seri RLC dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang memiliki nilai efektif 100 V. Jika hambatan R sebesar 100 ohm dan tegangan efektif antara kedua ujung Radalah 60 V, maka faktor daya rangkaian adalah. A. 0,40. B. 0,48. C. 0,60. D. 0,76. E. 0, Perhatikan rangkaian RLC parallel berikut ini. Arus efektif yang melalui kapasitor besarnya adalah : A. 0,40 2 A D. 0,5 2 A B. 0,8 A E. 0,5 A C. 0,8 2 A 38. Dari rangkaian arus listrik bolak-balik seperti pada gambar, R = 8, X L = 6 dan X C = 12. Jika tegangan generator G = 150 Volt, maka :