Daftar soal pilihan ganda dalam fisika

1. Dua buah muatan listrik yang nilainya sama di letakkan pada jarak r meter sehingga terjadi gaya coloumb sebesar F1 Newton. Ketika jarak keduanya di ubah menjadi dua kali semula, gaya coloumb yang dialami menjadi F2

perbandingan F1:F2 adalah ….

A. 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1 E. 3:2

(UN 2012) Pembahasan:

Gaya coloumb dapat dinyatakann dalam persamaan:

F=k^𝑞_𝑟^1𝑞2₂

Sehingga F∞ ¹

𝑟²

maka

𝐹₁ 𝐹₂=(^𝑟2

𝑟₁)²

𝐹₁ 𝐹₂=(^2𝑟2

𝑟₁)²

𝐹₁ 𝐹₂=⁴₁

Maka F1 : F2 = 4:1

Jawaban: D

2. Dua muatan listrik B dan C yang berada sejauh 8 cm menghasilkan gaya 50 N.

jika muatan C di geser ke kanan sejauh 8 cm maka besar gaya tarik pada muatan B dan C adalah …

(1µC=10^-6C) A. 7,5 N B. 12,5 N C. 17,5 N D. 22,5 N E. 27,5 N Pembahasan:

Perhatika posisi C awal dan akhir !!

Jika 𝐹 = 𝐾^{𝑞𝐴 𝑞𝐵}

𝑟²

Maka F∞ ¹

𝑟²

Sehingga ^F′_F=(^𝑟

𝑟′)²

𝐹′

50=(^𝑟

𝑟′)² F’ = ⁵⁰₄ = 12

Jawaban: B 3. Perhatikan gambar berikut ini!

-Q -4 Q

Jika muatan +Q terletak antara A dan B yang berjarak 9cm, di mana muatan +Q harus di letakkan sehingga gaya

coloumb yang dialaminya nol ? A. 3 cm dari muatan B B. 4 cm dari muatan B C. 5 cm dari muatan B D. 3 cm dari muatan A E. 6 cm dari muatan A

Pembahasan:

Perhatikan gambar :

Karena muatan sejenis maka letak muatan +Q agar gaya yang bekerja adalah nol harus diantara kedua muatan A dan B.

∑𝐹 = 0 FB – FA = 0

FB – FA

𝑘 =_(9−𝑥)^𝑞𝐵𝑄₂ = k ^𝑞_𝑥^𝐴₂^𝑄

𝑞_𝐵 (9−𝑥)² = ^𝑞_𝑥^𝐴₂

4𝑄 (9−𝑥)² = _𝑥^𝑄₂

2x = 9 – x

Maka x = 3 cm di kanan muatan A Jawaban: D 4.Muatan listrik +q1=10 C;+q2=20 C dan

q3 terpisah seperti gambar di udara.

Agar gaya coloumb yang bekerja di muatan q2 = nol maka muatan q3 adalah ..

A. +2,5 C B. -2,5 C C. +25 C D. -25 C E. +4 C Pembahasan:

Perhatikan gambar berikut ini!

Agar muatan q2 memperoleh gaya nol maka muatan q3 adalah muatan positif.

F32=F12

k ^𝑞3𝑞2

0,25𝑎² = k = ^𝑞_𝑎^1𝑞2₂ q3 = ¹₄ q1

q3 = +2,5 C

Jawaban: C 5.Tiga buah muatan listrik berada pada

posisi di titik sudut segitiga ABC

panjang sisi AB = BC =20 cm dan besar muatan sama (q=2µC). besar gaya listrik yang bekerja pada titik B adalah .

A. 0,9√3 N B. 0,9√2 N C. 0,9 N D. 0,81 N E. 0,4 N Pembahsan:

Perhatikan gambar berikut!

Karena q sama maka FAB=FCB=F memiliki jarak AB =BC=0,2 m dan membentuk sudut 90⁰,

FB = ^√𝐹_𝐴𝐵² + 𝐹_𝐶𝐵² FB = ^√2𝐹² FB = 𝐹√2 FB = k^𝑞𝑞_𝑟2√2

Sehingga besarnya gaya coloumb yang di alami FB = 0,9√2 N

Jawaban: B 6.Bila sebuah partikel bermuatan 4x10^-19

C di tempatkan dalam meda listrik homogen yang kuat medannya 1,2x10⁵ N/C maka partikel tersebut akan mengalami gaya sebesar

A. 4,8x10-¹⁴ N B. 5,2x10^-14 N C. 3,0x10²³ N D. 3,3x10²⁴ N E. 4,8x10^-24 N Pembahsan:

Gaya coloumb pada muatan dalam medan dapat di tentukan dengan persamaan

F=qE Maka

F=4.10^-19x1,2.10⁵ =4,8.10^-14 N Jawaban:A 7.Dari gambar muatan berikut,yang

menunjukkan garis garis gaya pada dua muatan saling berdekatan adalah …

Pembahasan:

Arah medan dari muatan positif (keluar) menujuj ke muatan negate (masuk).

Jawaban:A

8.

Pada gambar diatas, dua buah muatan +Q dan -2Q terletak di udara dan terpisah pada jarak x.Letak titik yang mungkin kuat medan listriknya sama dengan nol adalah di titik …

A.B B.C C.D D.E

E.Tidak ada Pembahasan :

Titik kemugkinan kuat medan listriknya nol adalah titik B. Arena yang sebelah kanan memiliki muatan -2Q sedangkan di sebelah kiri ada muatan +Qmaka untuk memperoleh nilai medan medan nol harus diletakkan didekat muatan yang kecil yaitu dekat +Q dank arena bermuatan tidak sejenis maka letaknya bukan diantara kedua muatan.

Jawaban:A 9. Dua buah muatan listrik diletakkan

terpisah seperti gambar.Titik C berada 20 cm disebelah kanan B.Jika

k=9.10⁹Nm2.C^-2 dan 1µC=10^-6 maka kuat medan di titik C adalah …

A. 1,275.10⁸ N.C^-1 B. 1,350.10⁸ N.C^-1 C. 1,425.10⁸ N.C^-1 D. 1,550.10⁸ N.C^-1 E. 1,675.10⁸ N.C^-1 Pembahasan:

Perhatikan gambar berikut!

rA = 60 cm = 0,6 m rB = 20 cm = 0,2 m

karena arahnya searah maka medan di titik C adalah

Ec = + EB

Ec = k ^𝑞𝐴

𝑟_𝐴² + k^𝑞𝐵

𝑟_𝐵²

EC = 9.10^93.10−4

0,6² + 9.10^96.10−4

0,2²

EC = 75.10⁵ + 1350.10⁵ EC = 1,425.10⁸ N/C

Jawaban: C 10. Perhatikan gambar berikut ini !

Besar kuat medan listrik di titik A adalah… (k=9x10⁹ Nm² C^-2).

A. 9,0 x 10⁷ N/C B. 7,5 x 10⁷ N/C C. 6,0 x 10⁷ N/C D. 7,2 x 10⁷ N/C E. 5,4 x 10⁷ N/C Pembahasan:

Perhatikan gambar berikut!

Sehingga kuat medan listrik di A (EA) EA = E_1 + E_2

EA = 𝑘 =^𝑄1

𝑟² + 𝑘 =^𝑄2

𝑟²

EA = 9.10⁹( ³

(3.10⁻²)+ ²

(2.10⁻²)²). 10^-6 Maka medan di titik A, EA = 7,5 10⁷ N/C Dengan arah ke kanan

Jawaban: B

11. Sebuah bola konduktor berongga bermuatan Q berjari-jari R berada di udara. Nilai potensial listrik di dalam bola adalah …

A. lebih kecil dari potensial permukaan B. lebih kecil potensial di luar bola C. sama dengan di permukaan bola D. sama dengan nol

E. sama dengan di luar bola

(UN 2014) Pembahasan:

Potensial di dalam bola sama dengan di permukaan bola

Jawaban C 12. Perhatikan factor-faktor berikut !

(1) Luas pelat (2) Tebal pelat (3) Jarak kedua pelat (4) Konstanta dielektrik

Yang mempengaruhi besarnya kapasitas kapasitor keeping sejajar jika di beri muatan adalah …

A. (1) dan (2) saja B. (3) dan (4) saja C. (1),(2), dan (3) D. (1),(2), dan (4) E. (1),(3), dan (4)

(UN 2010) Pembahasan:

Ingat persamaan kapasitas kpaasitor keeping sejajar jika di beri baan dielektrik.

Dengan:

K=konstanta dielektrik A=luas permukaan pelat D=jarak antar pelatsejaja

Sehingga pernyataan yang benar adalah (1),(3), dan (4)

13. Pehatikan rangkaian di bawah ini!

Bearnya muatan pada kapasitor C5

adalah ….

A. 36 coloumb B. 24 Coloumb C. 12 Coloumb D. 6 Coloumb E. 4 Coloumb

(UN 2014) Pembahasan:

Untuk menentukan besar muatan di kapasitor C5 maka harus di tentukan dengan mencari muatan total (Qtotal).

Untuk menentukan muatan total di cari dahulu Ctotal yang merupakan rangkaian seri dari C1 Cp

Di mana

Cp merupakan rangkaian pararel dari rangkaian seri (Cs1) antara C2 dan C3

yang di pararel dengan rangkaian seri (Cs2) antara C4 dan C5 sehingga di peroleh

Cp = Cs1 + Cs2

Cp = (₁¹

𝐶2+¹ 𝐶3

)+(₁¹

𝐶3+¹ 𝐶5

)

Cp = ⁶₃+¹²₃ = 6 Maka

1

𝐶_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙}= 1 𝐶₁+ 1

𝐶_𝑝

𝐶_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙}=6 2= 3

𝑄_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙}= 𝐶_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙}𝑉 = 3 (12)= 36

Q5 = ^𝐶_𝐶^𝑠2

𝑝 𝑄_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙}= ⁴₆ (36) = 24

Jawaban: B

14. Pada gambar di samping bila VAB = 6 volt maka nilai energi listrik pada gambar adalah …

A. 2 Joule B. 6 Joule C. 9 Joule D. 12 Joule E. 18 Joule

(UN 2013) Pembahasan:

Lihat rangkaian berikut!

Maka

Seri dari 3F 6F adalah Cs

1 = 3 1+

6 1 Cs=

3 6=2F

Pararel dari Cs dan 2F adalah Cp=Cs+2

Cp=2+2=4F

Seri antara Cp,4F, dan 1F adalah Ctotal 1

𝐶_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙}= Cp

1 + 4 1+

1 1

1 𝐶_{𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙}=

4 1+

4 1+

1 1 Ctotal =

6 4F

Maka energi pada rangkaian adalah W=2

1CV² W=2

1. 6

4. (6)²=12 Joule

Jawaban: D

15. Perhatikan rangkaian kapasitas berikut.

Energi yang tersimpan dalam rangkaian listrik di atas adalah …

A. 576 Joule B. 288 Joule C. 144 Joule D. 72 Joule E. 48 Joule

(UN 2013) Pembahasan:

Ingat energi total yang tersimpan pada kapasitor adalah

W=2

1Ctotal V²

Di mana

Kapasitas total (Ctotal) merupakan rangkaian seri dari Cp1 (pararel antara 3 kapasitor dengan masing-masing C=4 F) dan Cp2 (pararel antara 2 kapasitor dengan masing-masing C=4 F dan C = 2F)

Sehingga Ctotal

1 =

1 1 Cp +

2 1 Cp

Ctotal

1 =

) 4 4 4 (

1



 +

) 4 2 (

1

 Ctotal=4 F

Energi total yang tersimpan W=2

1CtotalV² W=2

1(4)(12)²=288 Joule

Jawaban: B 1. Jumlah muatan dari dua buah muatan q1

dan q2 adalah -6µC. jika keduan muatan tersebut di pisahkan sejauh 3 m maka masing-masing muatan akan merasakan gaya listrik sebesar 8mN. Besar q1 dan q2

Berturut-turut adalah … A. -5 µC dan -1 µC B. -10 µC dan 4 µC C. -3 µC dan -3 µC D. -8 µC dan 2 µC E. -4 µC dan -2 µC

(SBMPTN 2013) Pembahasan:

JIka jumlah muatan q1 dan q2 adalah -6 µC q1+q2=-6.10^-6 ..(1)

Gaya coloumb kedua muatan adalah 8mN

𝐹 = 𝑘𝑞₁𝑞₂ 𝑟² 8.10^-3=9.10^{9 𝑞1𝑞2}

3²

8.10^-12= ….(2)

Subtitsi persamaan (1) ke (2) q1 (-6.10^-6-q1)=8.10^-12

-6.10^-6 q 1- q 12 -8.10^-12=0 q12+6.10^-6 q1+8.10^-12=0 q1=-4.10^-6 C atau q1 =2.10^-6 C sehingga jika q1=-4.10^-6 C maka q2=2.10^-6 C

Jawaban: E 2. Dua bola identik bermuatan memiliki

massa 3,0 x 10^-2 kg di gantung seperti pada gambar. Panjang L setiap tali adalah 0,15 m. Massa tali dan hambatan udara di abaikan. 10 m/s² maka besar muatan pada setiap bola adalah …

A. 4,4 x 10^-6 C B. 4,4 x 10⁷ C C. 4,4 x 10^-8 C D. 8,8 x 10^-7 C E. 8,8 x 10^-8 C

(SBMPTN 2013) Pembahasan:

Perhatikan gambar berikut !

Jika

r = 2 L sin 

r = 2 (0,15)(0,0872) = 0,02616 m



^Fx= 0 sehingga F = t sin 



^Fy= 0 sehingga W = T cos  tan =

W F

tan = F W

0,0875= ^{9.109 𝑞}

2

3.10⁻²(10)⁽0,02616)2

q

2 1,996.10^-15

maka nilai masing-masing muatan tersebut adalah q=4,4 x 10^-8 C

Jawaban: C 3. Sebuah bola logam pejal yang mula

mulau netral di ber muatan +Q.

Pernyataan yang benar terkait dengan peristiwa tersebut adalah …

A. energi listrik bola tidak berubah.

B. Timbul arus listrik di permukaan bola.

C. Muatan listrik tersebar merata di seluruh bagian bola

D. Potensial listrik di dalam bola harus sama degan nol.

E. Medan listrik di dalam bola harus sama dengan nol.

Pembahasan:

Muatan pada bola pejal akan tersebar merata ke suluruh bagian bola tersebut.

Jawaban: C 4. Sebuah kapasitor 200 mF yang mula-

mula tidak bermuatan di aliri arus 10 mA lama 10 second. Beda tegangan yang terjadi pada kapasitor adalah … A. 1000 mV

B. 500 mV C. 250 mV D. 50 mV E. 25 mV Pembahasan:

Kapasitas kapasitor C = 200 mF = 0,2 F di aliri arus dengan l = 10 mA =0,01 A selama t = 10 second.

Beda potensial yang terjadi adalah V = C

Q

V = C t i.

V = 0.02 ) 10 ( 01 .

0 =0,5 V

Maka nilai V= 500 mV

Jawaban: B 5. tiga buah kapasitor dengan kapasitansi

masing-masing 1 mF,2 mF, dan 3 mF di rangkai secara seri dan di beri tegangan 1 volt pada ujung-ujungnya. Pernyataan berikut ini yang benar adalah …

(1). Masing- masing kapasitor memiliki muatan yang sama banyak

(2). Kapasitor yang besarnya 1 mF menyimpan energi listrik terbesar.

(3). Pada kapasitor 3 mF bekerja tegangan terkecil.

(4). Ketiga kapasitor bersama-sama membentuk sebuah kapasitor ekifalen dengan muatan tersimpan sebesar 6/11 C

Pembahasan:

(1). Jika di rangkai seri maka muatan pada ketiga kapasitor sama banyak.

(2). Energi kapasitor terbesar terdapat pada 1 mF karena W=

C Q 2

1 sehingga jika muatan sama maka energi terbesar pada kapasitor 1 mF.

(3). Pada kapasitor 3 mF bekerja tegangan terkecil karena V=

C Q

(4). Ketiga kapasitor bersama-sama membentuk sebuah kapasitor seri

1 𝐶_𝑠=

1 1+

2 1+

3 1

1 𝐶_𝑠=

6 6+

6 3+

6 2 Cs=

11 6 mF

Sehingga yang benar adalah 1,2,dan 3 Jawaban: A 6. empat buah muatan masing-masing q1 =

-2 µC, q2 = 1 µC, q3 = -1 µC. terletak di sudut-sudut seuatu bujur sangkar berisi 0,2 m. bila di ketahui ε0 adalah

permitivitas vacum maka potensial listrik di titik tengah bujur sangkar tersebut adalah …

A. _4𝜋∈^5√2

0𝜇𝑉 B. − ^5√2

4𝜋∈₀𝜇𝑉 C. ²⁵_4𝜋∈^√2

0𝜇𝑉 D. − ^√10

4𝜋∈₀𝜇𝑉 E. 0 µV Pembahasan:

Diagonal dari bujur sangkar adalah d= 0,220,22=0,2 2m

maka jarak masing-masing muatan ke pusat bujur sangkar r =

2

1 d = 0,1 2 m potensial listrik di pusat bujur sangkar adalah

V = r

k(q1+q2+q3+q4) V = _4𝜋∈¹

0(0,1√2)

(−2 + 1 +⁽−1⁾+ 1) V = _4𝜋∈¹

0(0,1√2)

√2

√2

Sehingga pada pusat bujur sangkar memiliki potensial listrik sebesar

𝑉 = − 5√2 4𝜋 ∈₀𝜇𝑉 Jawaban: B

7. Dua buah muatan titik masing-masing sebesar 10 µC dan 4 µC terpisah sejauh 10 cm. kedua muatan terserbut berada di dalam medium yang memiliki

permitivitas relative sebesar 3.

berapakah besar gaya yangbekerja pada kedua muatan tersebut

A. 10 N B. 12 N C. 36 N D. 72 N E. 100 N Pembahasan:

Gaya coulomb antar dua muatan dapat di rumuskan

F = kr = ^𝑞1𝑞2_𝑟2 dengan kr = _∈^𝑘

𝑟

F = ^9.10₃ ^{910.10−6 4.10−6}

0,1²

Sehingga gaya yang bekerja pada kedua kawat adalah F=12 N

Jawaban: B 8. sebuah elektroskop di beri muatan Q1.

kemudian di beri muatan Q2 sehingga kedua kaki elektroskop agak

menguncup. Ini berarti …

A. Q2 dan Q1 sejinis,besar Q2 kurang dari besar Q1

B. Q2 dan Q1 berlawanan jenis,besar Q2

kurang dari besar Q1

C. Q2 dan Q1 sejenis,besar Q2 lebih dari besar Q1.

D. Q2 dan Q1 berlawanan jenis,Q2 lebih dari besar Q1

E. Q2 dan Q1 berlawanan jenis,besar Q2

sma dengan besar Q1.

(SNMPTN 2011)

Pembahasan:

Karena saling timbul gaya tarik menarik yang mengakibatkan elektroskop

menguncup maka kedua muatan Q2 dan Q1 berlawanan jenis,untuk besarnya sama karena ketika muatan Q1 di berikan

ke dalam elektroskop tidak terjadi perubahan pada elektroskop

Jawaban: E 9. Kapasitor C1 = 1µF,C2 2 µF,dan C3 3 µF

di hubungkan paralel dan di beri tegangan V volt. Pernyataan berikut yang benar adalah ..

(1). Pada masing masing kapasitor akan bekerja tegangan yang sama.

(2). Kapasitor C3 menyimpan energi listrik paling banyak.

(3). Kapasitor C1 mempunyai muatan paling kecil.

(4). Ketiga kapasitor mempunyaui harga kapasitansi ekifalen 6 µF

Pembahasan:

(1). Pada rangkaian parallel beda potensial ketiga kapasitor sama besar yaitu V.

(2). Kapasitor dengan energi listrik terbesar adalah kapasitor C3 karena energi W=

2 1CV²

(3). Kapasitas dengan muatan terkecil adalah C1 karena Q=CV

(4). Kapasitas pengganti Cp = C1 + C2 + C3

sehingga Cp = 1+2+3=6 µF

Jawaban (1),(2),(3), dan (4) benar semua Jawaban: E 10. Dua bola konduktor A dan B terpisah

pada jarak yang cukup jauh. Pada awalnya,bola A di muati sebesar -3x10^-6 C sedangkan bola B sebesar 3x10^-16. pada keadaan tersebut,ada gaya sebesar 18 N antara kedua bola konduktor.

Keduanya kemudian dia tarik dan di hubungkan oleh kawat penghantar sedemikian rupa sehingga jarak semula.

Besar gaya antara kedua bola konduktor apabila kawat kemudian di lepas adalah

…

A. 0 N

B. 3 N

C. 6 N

D. 12 N

E. 18 N

Pembahasan:

Pada saat dua bola bermuatan di hubungkan melalui kawat maka pada keadaan ini berlaku

Q=QA+QB

Q=-3 x 10 ^-6+ 3 x 10^-6=0 (muatan netral) Sehingga saat kawat di lepas maka tidak akan ada gaya antara dua bola tadi.

Jawaban: A

11. dua buah bola identik yang masing-masing bermuatan q dan bermassa 0,1 3gr di gantung dengan tali ringan yang panjangnya sama di tempat yang sama. Karena sejenis maka keduanya akan tolak menolak sehingga terpisah pada jarak 1 m membentuk segitiga sama sisi. Besar muatan masing- masing (dalam mikro coloumb) adalah

… A. 0,33 B. 0,66 C. 3,3 D. 6,6 E. 33,6

(UMB UI 2008) Pembahasan:

Perhatikan gambar berikut !

Jarak muatan r = 1 m Massa m = 0,1 3gr

Jika terbentuk segitiga sama sisi maka masing-masing sudut pada segitiga adalah 600 jika sudut  = ½ (600) = 300

tan𝜃 = 𝐹 𝑊

tan30 =𝑘𝑞𝑞 𝑟² 𝑚𝑔 1

3^√3 = 9.10⁹𝑞² 0,1 ^√3. 10⁻³. 10 q² = ¹₉.10^-12

q = 0,33.10^-6 C maka q = 0,33 𝜇𝐶

Jawaban: A 12. Muatan +Q coulomb di tempatkan di

x = -1 m dan muatan -2 Q coulomb di x = +1 m. muatan uji +Q coulomb yang di letakkan di sumbu x akan mengalami gaya total nol bila ia di letakkan di x = ..

A. –(3+ 8) N B. -1/3 m C. 0 m D. 1/3 m E. 3 8 m

(UM UGM 2008)

Pembahasan:

Perhatikan gambar berikut!

Muatan = q di kenai gaya F1 oleh muatan +Q dan F2 oleh muatan -2Q yang arahnya berlawanan sehingga

∑𝐹 = 0

K=^𝑞𝑄_𝑎2 = 𝑘_(2+𝑎^𝑞2𝑄₎₂ 1

𝑎²= 2

(2 + 𝑎)²

1 𝑎 = _2+𝑎^√2 2+a = √2 a a = ²

√2−1.^√2+1

√2+1

a = ^2√₂₊₁²⁺²

jarak dari muatan +Q adalah 2 2+2 sehingga jika x = -(a+1)= - (3+ 8) m

Jawaban: A 13. pertikel A dan B masing-masing

bermuatan +8 µC dan +18 µC. jika titik C yang terletak di antara partikel A dan B memiliki medan listrik = 0,sedangkan jarak C dan partikel A = 2 cm maka jarak A dengan B adalah …cm A. 3

B. 4 C. 5 D. 7 E. 9

(UMPTN 2002)

Pembahasan:

Perhatikan gambar berikut!

Untuk medan listrik di C = 0 maka EA=EB

𝑘 = 𝑄_𝑎

𝐴𝐶²= 𝑘 = 𝑄_𝐵 𝐶𝐵²

8 2²=¹⁸_𝑥2

X = 3 cm sehingga jarak AB = 2 + 3 = 5 cm

Jawaban: C 14..kuat medan listrik di suatu titik P yang

di timbulkan oleh sebuah muatan q di titik asal 0 adalah ..

(1). Arahnya menjauhi q bila q positif menuju kea rah q negatif.

(2). Berbanding langsung dengan q (3). Berbanding terbalik dengan kuadat

jarak OP

(4). Arahnya sama degan gaya coulomb pada muata q’ di P bila q positif,dan berlawanan dengan gaya coulomb tersebut bila q negative

(UMPTN 1999) Pembahasan:

(1). Arah medan listrik adalah keluar dari muatan jika muatan positif dan menuju ke muatan negatif .

(2). Kuat medan di pengaruhi oleh 𝑘 = ^𝑞

𝑟² di mana

E = kuat medan listrik (N/C) q = muatan sumber (C)

r = jarak titik ke muatan sumber (m) sehingga E sebanding dengan q (3). Medan listrik berbanding terbalik

dengan kuadrat jarak OP

(4). Arahnya sama dengan gaya coulomb pada muatan q’ di P bila q positif,dan berlawanan dengan gaya coulomb tersebut bila q negatif

(5). Benar semua

Jawaban: E 15.Kapasitor C1 dan C2 di pasang paralel

masing-masing mempunyai kapasitas 2 µF dan 4 µF. jika tegangan ujung-ujung kapasitor adalah 12 volt maka ….

(1). Kapasitas pengganti kedua kapasitor itu adalah 6 µF

(2). Muatan listrik C1 adalah 48 µF (3). Energi yang tersimpan di C1 adalah

1,44 x 10 ^-4 J

(4). Energi yang tersimpan C2 adalah 5,76 x 10^-4 J

Pembahasan:

(1). Rangkaian paralel memiliki V yang sama maka

Cp = C1+C2

Cp = 2+4 = 6 µF

(2). Muatan C1 pada rangkaian paralel Q1 = C1 V

Q1 = 2.10^-6.12 = 24 µF

tersimpan pada C1

(3). Energi yang W= 2

1 C1 V² W= 2

1 2.10^-6.12 = 1,44 x 10^-4 (4). Energi yang tersimpan pada C2

W= 2

1 C1 V² W= 2

1 4.10^-6.12² = 2,88 x 10^-4

Pernyataan yang benar adalah (1) dan (3) Jawaban: B 1. Dua muatan sejenis di letakkan pada

jarak r mengalami gaya sebesar F,jika muatan saling di dekatkan hingga jarak menjadi

3

1r maka besar gaya yang di alami kedua muatan menjadi .. F

A. 3 B. 6 C. 8 D. 9 E. 12

2. Sebuah muatan berada dalam medan listrik mengalami gaya coulomb sebesar 12.10^-14 N,jika medan listriknya 2.10⁵ N/C maka besarnya muatan terserbut adalah …

A. 12.10^-19 C B. 6.10^-19 C C. 3.10^-19 C D. 2.10^-19 C E. 1.10^-19 C

3. Tiga buah muatan di letakkan pada ujung-ujung sebuah sigitiga siku siku ABC dengan siku di A. jika muatan memiliki muatan sama besar q = 3 µC dan jarak AB = AC =9 cm,maka gaya coulomb yang di alami muatan A adalah

…

A. 9 N B. 6 N C. 3 2 N D. 2 N E. 2 N

4. Tiga buah muatan sejenis 20 µC di letakkan pada sudut-sudut sebuah bujur sangkar seperti gambar. Jika sisi bujur sangkar tersebut adalah 2 2 maka kuat medan di titik P adalah …

A. 1,5 x 10⁸ N/C B. 3,0 x 10⁸ N/C C. 3,5 x 10⁸ N/C D. 4,5 x 10⁸ N/C E. 5,5 x 10⁸ N/C

5. Proton dengan muatan 1,6 x 10^-19 C berada dalam dua keping sejajar yang memiliki kuat medan 12 x 10⁵ N/C. jika massa proton adalah 1,6 x 10^-27 kg maka percepatan yang di alami oleh muatan proton tersebut adalah

A. 6 x 10¹³ m/s B. 9 x 10¹³ m/s C. 12 x 10¹³ m/s D. 24 x 10¹³ m/s E. 32 x 10¹³ m/s

6. Dua partikel masing-masing bermuatan q1 dan q2 yang tidak di ketahui besar dan jenisnya terpisah sejauh d. antar ke dua muatan itu ada pada garis hubungnya terdapat titik P pada jarak 2/3 d. dari q1. jika kuat medan di titik P sama denga nol maka dan q2 adalah …

A. muatan muatan yang tidak sejenis B. potensial di titik P yang di sebabkan

q1 dan q2 adalah sama

C. potensial di titik P sama dengan nol D. besar muata q1 = 2 kali besar muatan

q2

E. besar muatan q1 = 4 kali besar muatan q2

7. Sebuah titik di letakkan pada jarak 30 cm dari muatan Q,mengalami medan magnet sebesar 4 x 10⁵ N/C. jika terdapat titik pada jarak x dari muatan mengalami medan 9 x 10⁵ N/C,maka besarnya x adalah …

A. 10 cm B. 15 cm C. 18 cm D. 20 cm E. 24 cm

8. Dua muatan P = 4 µC dan Q = 9 µC di letakan dalam satu garis lurus seperti pada gambar

Agar tidak ada medan pada z maka nilai b adalah …

A. 2 1b B. 2

1b C. 9

4b D. 3

2b E. 4

9b

9. Perhatikan gambar berikut !

Jika muatan A - 10 µC,muatan B 10 µC dan jarak keduanya adalah 10 cm maka kuat medan listrik di titik P berada di tengah tengah kedua muatan sebesar (1 µC = 10^-6 C dan k = 9 x 10⁹ N m²/C²) A. 2,2 x 10⁷ N/C

B. 3,6 x 10⁷ N/C C. 4,2 x 10⁷ N/C D. 7,2 x 10⁷ N/C E. 9,2 x 10⁷ N/C

10. Tiga buah muatan listrik di letakan pada sudut-sudut sebuah segitiga sama sisi.

Jika muatan –q mendapat gaya sebesar F maka besar gaya yang di alami salah satu muatan +q besarnya …

A. 3 1F 3 B. F 3 C. F D. 3F E. 3F 3

11. Potensial suatu titik yang berjarak ½ R dari pusat bola yang berjari jari R dan bermuatan Q adalah …

A. 𝑉 =^𝑘𝑄

𝑅²

B. 𝑉 =^4𝑘𝑄

𝑅²

C. 𝑉 =^𝑘𝑄

𝑅

D. 𝑉 =^4𝑘𝑄

𝑅

E. 𝑉 = ^2𝑘𝑄

𝑅

12. Medan listrik sebagai fungsi jarak yang di timbulkan oleh sebuah bola konduktor berongga yang berjari jari R dan

bermuatan +Q adalah …

13. Dua buah kapasitor dengan kapasitas 2 µF dan 8 µF di rangkai secara seri jika antara ujung-ujung gabungan kedua kapasitor di hubungkan dengan tegangan 10 volt maka besarnya muatan yang mengalir pada kedua kapasitor adalah ..

A. 16 µC B. 12 µC C. 8 µC D. 4 µC E. 2 µC

14. Tiga buah di rangkai seperti pada gambar berikut.

Jika kapasitas C1 = 12 mF, C2 = 6 mF,C3

= 12 mF, dan di beri beda potensial 12 V maka muatan yang mengalir pada

kapasitor C2 adalah ..

A. 12 mC B. 24 mC C. 28 mC D. 32 mC E. 48 mC

15. Perhatikan gambar berikut !

Jika C1 = 12 mF ,C2 = 3 mF,C3 = 10- mF dan di beri beda potesial 12 V maka energi yang tersimpan pada muatan C3

adalah … A. 0,36 J B. 0,48 J C. 0,72 J D. 0,92 J E. 1,2 J

1.Partikel bermuatan sebesar 2.10^-6 C dari keadaan dian mulai bergerak karena pengaruh medan homogen yang kuat medanya 50 N/C. Besarnya gaya listrik yang dialami partikel tersebut

adalah…N.

A. 1.10^-4 B. 1.10^-5 C. 1.10^-6 D. 1.10¹ E. 1.10^-6

2.Dua muatan berjarak 200 cm satu sam lain tolak menolak dengan gaya listrik 10^-

6 N.Jka jarak diperkecil menjadi 4 cm maka gaya listrik yang bekerja antar muatan menjadi …

A. 2,25 x 10^-6 N B. 5 x 10^-6 N C. 8 x 10^-6 N D. 2,5 x 10^-6 N E. 4 x 10^-6 N

3. Dua bola bermuatan sejenis diikatkan pada tali sehingga adanya gaya tolakan sebesar 25 x 10^-5 N. jika massa bola membentuk sudut  terhadap garis vertical, maka nilai tan  adalah…

A. 1 B. 3

1 3 C. 4

1 D. 2 1 E. 4 3

4.Perhatikan gambar berikut !

Resultan gaya pada muatan q adalah…

A. 𝐹 = ¹

4𝜋∈₀ 𝑞𝑄𝐿

𝑅³

B. 𝐹 = ¹

4𝜋∈₀ 𝑞𝑄𝐿²

𝑅³

C. 𝐹 = ¹

4𝜋∈₀ 𝑞𝑄𝐿³

𝑅

D. 𝐹 = ¹

4𝜋∈₀ 𝑞𝑄 𝑅²

E. 𝐹 = ¹

4𝜋∈₀ 𝑞𝑄 𝐿²

5.Jika sebuah elektronbergerak dengan kecepatan v yang tegak lurus pada arah kuat medan listrik Eakan mengalami gaya yang yang arahnya…

A. Searah dengan kuat medan listrik E B. Berlawanan arah dengan kuat medan

listrik E

C. Searah dengan kecepatan v

D. Berlawanan arah dengan kecepatan v E. Tegak lurus pada E maupun v

6. Jarak titik PQ adalah 2 m.Bila pada titik P dan Q berturut turut ditempatkan muatan 2q C maka titik antara P dan Q yang memiliki kuat medan listrik nol adalah…m dari muatan P

A. 4-2 2 B. 4+2 2 C. -2-2 2 D. 2- 2 E. 1

7. Muatan masing masing 10µC, 20µC,-30 µC,dan 40 µC ditempatkan pada titik sudut persegi panjang dengan ukuran 60cm x 80 cm .Potensial listrik pada titik tengah persegi panjang tersebut adalah..

MV (1 MV = 10⁶ V) A. 0,18

B. 0,36 C. 0,72 D. 1,44 E. 2,88

8. Dua partikel bermuatan 5 µC dan -8 µC diletakkan sejauh 20cm. Usaha yang dipelukan untuk memindahkan muatan 5 µC sehinga berjarak 80cm dari muatan -8 µC adalah…

A. 6,75 J B. 4,5 J C. 2,25 D. 1,35 E. 0,65

9. Besarnya muatan debu yang massanya B kg terkatung katung tepat di tengah keeping sejajar yang vakum dengan beda potensial P volt antara plat-platnya dan berjarak cm plat adalah…(percepatan gravitasi g).

A. cg/PB B. PBg/c C. Bcg/P D. Pg/cB E. Pc/Bg

10. Sebuah proton berada pada keeping sejajar,mula-mula beranda dalam keadaan diam pada keeping A(+) secara tiba-tiba arus dialirkan sehingga proton bergerak ke keeping B(-) dengan kecepatan 2.10⁵m/s.jika massa proton 1,6.10^-27 kg,muatan proton 1,6.10^-19 C dan percepatan gravitasi bumi dapat diabaikan, maka besarnya beda potensial antara keeping AB adalah ….V

A. 50 B. 100 C. 200 D. 320 E. 400

11. Kapasitator memiliki kapasitas sebesar 5 µC,jika di dalamnya tidak ada bahan di elektriknya. Apabila suatu bahan dielektriknya dimasukkan ke dalm kapasitor tersebut maka kapasitasnya menjadi 30 µC maka tetapan dielektrik bahan tersebut adalah …

A. 5 B. 6 C. 8 D.10 E. 12

12. Sebuah kapasitor berkapasitas C diberi beda potensial V sehingga bermuatan Q.

Energi potensial yang tersimpan pada kapasitor mempunyai nilai …

A. 40 µC B. 60 µC C. 80 µC D. 100 µC E. 120 µC

13. Dua kapasitor 3 µC dan 6 µC disusun secara seri dan ujung ujungnya dihubungkan ke sumber tegangan 18V.

Muatan pada kapasitor dengan kapasitas 3 µC adalah …

A. 36 µC B. 24 µC C. 12 µC D. 6 µC E. 3 µC

14. Sebuah kapasitor berkapasitas C diberi beda potensial V sehingga bermuatan Q.

Energi potensial yang tersimpan pada kapasitor mempunyai nilai …

A. ½ QV² B. ½ CV² C. ½ VC² D. Q²/2C E. ½ VQ²

15. Perhatikan rangkaian berikut!

Energi listrik yang tersimpan pada kapasitor 5 µC adalah …

A. 9 B. 12 C. 18 D. 22,5 E. 24