Latihan Soal Medan Magnet (Induksi Magnetik) Materi SMA Kelas XII

Latihan Soal "Medan Magnet (Induksi Magnetik)"

1.      Kawat lurus dialiri arus listrik 7 A diletakkan seperti gambar.
(μ_o = 4π x 10 ⁻⁷ Wb A⁻¹ m⁻¹)

Besar dan arah induksi magnetik di titik Q adalah...
A. 7,0 x 10⁻⁵ T, tegak lurus menuju bidang kertas
B. 7,0 x 10⁻⁵ T , tegak lurus menjauhi bidang kertas
C. 9,0 x 10⁻⁵ T, tegak lurus menuju bidang kertas
D. 9,0 x 10⁻⁵ T, tegak lurus menjauhi bidang kertas
E. 14,0 x 10⁻⁵ T, tegak lurus menuju bidang kertas

(UN Fisika 2008 P4 No. 31) 

2.      Sepotong kawat penghantar dialiri listrik I.
 

      Besarnya induksi magnetik di titik P dipengaruhi oleh;
1. kuat arus yang mengalir dalam kawat
2. jarak titik ke kawat penghantar
3. permeabilitas bahan/media
4. jenis arus
Pernyataan yang benar adalah....
A. 1, 2 dan 3
B. 2, 3 dan 4
C. 1 dan 3 saja
D. 2 dan 4 saja
E. 1 dan 2 saja

(UN Fisika 2009 P04 No. 30)

3.      Kawat dialiri arus listrik I seperti pada gambar!

 

Pernyataan sesuai gambar di atas induksi magnetik di titik P akan:
(1) sebanding kuat arus I
(2) sebanding 1/a
(3) tergantung arah arus listrik I
Pernyataan yang benar adalah ...
A. 1, 2 dan 3
B. 1 dan 2
C. 1 dan 3
D. hanya 1 saja
E. hanya 2 saja

(UN Fisika 2009 P45 No. 31)

4.      Dua kawat penghantar dialir arus listrik dengan arah dan besar seperti gambar (μ_o = 4π.10 ^{− 7} Wb (Am)^{− 1} ).
 
 

      Nilai induksi magnet di titik Q adalah....
A. 8.10^{− 5} tesla masuk bidang gambar
B. 4√2.10^{− 5} tesla masuk bidang gambar
C. 2√2.10^{− 5} tesla keluar bidang gambar
D. 2√2.10^{− 5} tesla masuk bidang gambar
E. √2. 10^{− 5} tesla keluar bidang gambar

(UN Fisika 2010 P04 No. 30)

5.      Potongan kawat M dan N yang diberi arus listrik diletakkan seperti pada gambar!
   

Induksi magnetik di titik P sebesar....
A. 5μ₀ (2Π + 1 ) tesla keluar bidang gambar
B. 5μ₀ (2Π ⁻¹ − 2 ) tesla keluar bidang gambar
C. 5μ₀ (2Π + 2) tesla masuk bidang gambar
D. 5μ₀ (2Π ⁻¹ + 1 ) tesla masuk bidang gambar
E. 5μ₀ (2Π ⁻¹ + 5 ) tesla masuk bidang gambar

(UN Fisika 2010 P37 No. 29)

6.      Seutas kawat lurus dilengkungkan seperti gambar dan dialiri arus 2 A
  

Jika jari-jari kelengkungan 2π cm, maka induksi magnetik di p adalah...
(μo = 4π x 10⁻⁷ Wb A m⁻¹)
A. 5 x 10⁻⁵ T keluar bidang gambar
B. 4 x 10⁻⁵ T keluar bidang gambar
C. 3 x 10⁻⁵ T masuk bidang gambar
D. 2 x 10⁻⁵ T masuk bidang gambar
E. 1 x 10⁻⁵ T masuk bidang gambar

(UN Fisika 2011 P12 No. 31)

7.      Perhatikan gambar!
  

Kawat lurus panjang berarus listrik 10 A diletakkan berimpit dengan sumbu y (μ o = 4π × 10^{– 7} Wb A^{– 1} m ^{– 1}). Besar dan arah induksi magnetik di titik A yang berjarak 2 m dari pangkal koordinat adalah……
A. 10^{– 10} T ke arah sumbu + x
B. 10 ^{– 8} T ke arah sumbu +y
C. 10 ^{– 8} T ke arah sumbu +z
D. 10 ^{– 6} T ke arah sumbu – z
E. 10 ^{– 6} T ke arah sumbu +x

(UN Fisika 2012 A86 No. 32)

8.      Seutas kawat lurus dilengkungkan hingga membentuk ½ lingkaran seperti tampak pada gambar di bawah:
 

Jika kawat tersebut dialirkan kawat listrik 2 A, maka besar induksi magnetik di titik P adalah…(μo = 4π × 10^–7 Wb.A^–1 .m^–1 )
A. 2π × 10^–6 T
B. 4π × 10^–6 T
C. 4π × 10^–7 T
D. 6π × 10^–7 T
E. 8π × 10^–7 T

(UN Fisika 2013)

9.      Pada gambar berikut titik P menunjukkan kawat berarus listrik yang arahnya keluar bidang gambar.
  

Induksi magnet yang arahnya ke bawah pada gambar adalah nomor….
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5

(UN Fisika 2014)

10.  Dua kawat sejajar lurus panjang berjarak 20 cm satu sama lain. Apabila kedua kawat dialiri arus listrik 0,5 A dan 4 A, dan µo = 4π .10^–7 Wb.A^–1.m^–1 maka pada setiap kawat bekerja gaya tiap meternya sebesar...
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 
(Soal Ebtanas 1993)

11.  Dua kawat sejajar yang berjarak 1 m satu sama lain kawat yang mempunyai dialiri oleh arus listrik masing-masing 1 A dengan arah yang sama. Di antara kedua kawat akan terjadi … 
A. Gaya tarik menarik sebesar 4×10⁷ N 
B. Gaya tolak menolak sebesar 2×10⁷ N 
C. Gaya tarik menarik sebesar 2×10⁷ N 
D. Gaya tarik menarik sebesar 2×10^–7 N 
E. Gaya tolak menolak sebesar 2×10^–7 N 
(Soal Ebtanas 1998)

12.  Sebuah kawat yang panjangnya 10 cm berada tegak lurus di dalam medan magnetik. Jika rapat fluks magnetiknya 0,2 tesla dan kuat arus yang mengalir di dalam kawat itu 45 A, gaya yang dialami kawat itu adalah...
A. 10,5 x 10⁻⁴ N
B. 2,55 x 10⁻² N
C. 7,50 x 10⁻¹ N
D. 0,90 N
E. 2,25 N
(Gaya lorentz - Sipenmaru 1984)

13.  Perhatikan gambar di bawah ini!
   

Pada gambar di atas terlukis bahwa kawat lurus pq dilalui arus listrik sebesar I₁ = 10 A dan kawat persegi panjang abcd dilalui arus I₂ = 5 A. Resultan gaya yang dialami kawat empat persegi panjang abcd sebesar....mikronewton.
A. 20
B. 60
C. 120 
D. 180 
E. 220

14.  Sebuah partikel alpha (m = 6,4×10^–27 kg, q = 3,2×10^–19 C) bergerak tegak lurus terhadap medan magnet B yang arahnya masuk bidang gambar. Jika B = 0,2 T dan kecepatan partikel 3×10⁵ m/s, maka jari-jari lintasannya adalah... 
A. 1,33 m 
B. 0,75 m 
C. 0,30 m 
D. 0,13 m 
E. 0,03 m 
(Soal Ebtanas 1997)

15.  Suatu muatan positif dari 0,2 C bergerak dengan kecepatan 2 m/s dalam medan magnetik yang besarnya 5 Wb/m². Arah kecepatan muatan itu sejajar dengan arah medan magnetik. Gaya yang dialami muatan tersebut adalah...
A. nol
B. 0,08 N
C. 0,5 N
D. 2 N
E. 50 N
(Soal Skalu 1997)

16.  Partikel bermuatan q bergerak dengan kelajuan tetap memasuki medan magnetik dan medan listrik secara tegak lurus (medan listrik tegak lurus medan magnetik). Apabila besar induksi magnetik 0,2 T dan kuat medan listrik 6 x 10⁴ V/m, maka kelajuan gerak partikel adalah....
A. 2 x 10⁵
B. 3 x 10⁵
C. 1,2 x 10⁶
D. 2 x 10⁶
E. 3,2 x 10⁶
(Soal UMPTN 1997)

Essay

1.      Sebuah elektron yang bermuatan 1,6 x 10⁻¹⁹ C bergerak dengan kecepatan 5 x 10⁵ m/s melalui medan magnet sebesar 0,8 T seperti gambar berikut. Tentukan :
a) besar gaya magnetik saat elektron berada dalam medan magnet
b) arah gaya magnetik yang bekerja pada elektron

     

2.      Sebuah positron yang bermuatan 1,6 x 10⁻¹⁹ C bergerak dengan kecepatan 5 x 10⁵ m/s melalui medan magnet sebesar 0,8 T seperti gambar berikut. 
   

Tentukan :
a) besar gaya magnetik saat positron berada dalam medan magnet
b) arah gaya magnetik yang bekerja pada positron

3.      Seutas kawat lurus dialiri arus sebesar 15 A dengan arah ke kanan. 8 mm dari kawat bergerak sebuah muatan positif sebesar 0,4 C dengan arah sejajar kawat dengan kelajuan 5 x 10³ m/s. 
  

Tentukan besar gaya magnetik yang bekerja pada muatan dan arahnya!

4.      Dua buah muatan masing-masing Q₁ = 2Q dan Q₂ = Q dengan massa masing-masing m₁ = m dan m₂ = 2 m bergerak dengan kelajuan yang sama memasuki suatu medan magnet homogen B. Tentukan perbandingan jari-jari lintasan yang dibentuk muatan Q dan 2Q! 

5.      Sebuah muatan Q bergerak dengan kelajuan 2 x 10⁴ m/s memasuki suatu daerah yang mengandung medan magnet B dan medan listrik E. Jika muatan tersebut tidak terpengaruh baik oleh gaya magnet maupun gaya listrik tentukan nilai perbandingan kuat medan magnet dan kuat medan listrik di tempat tersebut! 

6.      Perhatikan gambar berikut ! Seutas kawat berada diantara dua magnet yang memiliki besar induksi magnetik 0,02 Tesla. Jika besar kuat arus yang mengalir pada kawat adalah 5 A,

 

Tentukan :
a) Besar gaya magnetik yang bekerja pada kawat sepanjang 10 cm
b) Arah gaya magnetik dengan acuan arah mata angin pada gambar

7.      Perhatikan gambar berikut!

  

Kemanakah arah gaya magnetik pada kawat ? 

8.      Dua buah kawat dengan konfigurasi seperti gambar di bawah!

 

Tentukan besar dan arah gaya magnetik yang bekerja pada kawat II untuk panjang kawat 0,5 meter! 

9.      Tiga buah kawat tersusun seperti gambar !
 

Tentukan besar dan arah gaya magnetik pada kawat II untuk panjang kawat 1 meter

10.  Kawat A dan kawat B terpisah sejauh 2 meter dengan kuat arus masing-masing 1 A dan 2 A.
 

Tentukan dimana kawat C harus diletakkan agar resultan gaya pada C sebesar nol ! 

11.  Tiga buah kawat berarus A, B dan C membentuk suatu segitiga sama sisi. Kawat A dialiri arus dengan arah keluar bidang baca, kawat B dan C dialiri arus dengan arah masuk bidang baca tersusun seperti gambar di bawah!
 

Tentukan :
a) Besar gaya magnetik yang bekerja pada kawat B untuk panjang kawat 1 meter
b) Arah gaya magnetik yang bekerja pada kawat B