loading...

Belajar Soal IPA Kelas 8 SMP Tentang Gaya Magnet pada Muatan Listrik


Materi :

Gaya Magnet pada Muatan Listrik

Deskripsi :

Mempelajari gaya magnet yang bekerja pada muatan listrik yang bergerak atau diam di dalam medan magnet. Menerapkan hukum Lorentz untuk menyelesaikan soal.

Jenjang Pendidikan : SMP
Mata Pelajaran : IPA
Kelas : SMP Kelas 8
Waktu :15 Menit

Jul 08, 2025   |   29 views


Kamu butuh buku ini ?
IPA 2 SMP/MTs Kelas 8 Kurikulum Merdeka

IPA 2 SMP/MTs Kelas 8 Kurikulum Merdeka

Penulis: Dina Kurniawati, dkk
Penerbit: Yudhistira
Buku Guru Pendidikan Pancasila Dan kewarganegaraan Kelas VII

Buku Guru Pendidikan Pancasila Dan kewarganegaraan Kelas VII

Penulis: Lukman Surya Saputra, Aa Nurdiaman, Salikun
Penerbit: Pusat Kurikulum dan Perbukuan, Balitbang, Kemendikbud

Muatan listrik positif bergerak dengan kecepatan 10 m/s dalam medan magnet yang tegak lurus terhadap arah geraknya. Gaya magnet yang bekerja pada muatan tersebut adalah...

A. Gaya yang arahnya searah dengan kecepatan muatan.
B. Gaya yang arahnya berlawanan dengan kecepatan muatan.
C. Gaya yang arahnya tegak lurus terhadap kecepatan muatan.
D. Gaya yang arahnya selalu nol.

Pembahasan :
Hukum Lorentz menyatakan gaya magnet pada muatan listrik sebanding dengan besarnya muatan, kecepatan muatan, dan kekuatan medan magnet, serta berbanding tegak lurus dengan vektor hasil perkalian silang kecepatan dan vektor medan magnet. Arah gaya selalu tegak lurus terhadap kecepatan muatan dan medan magnet.

Sebuah elektron (muatan negatif) bergerak dengan kecepatan 5 x 10^6 m/s dalam medan magnet yang tegak lurus terhadap arah geraknya. Besar gaya magnet pada elektron tersebut adalah...

A. 5 x 10^6 N
B. 5 x 10^7 N
C. 5 x 10^8 N
D. 5 x 10^9 N

Pembahasan :
Gaya magnet pada elektron adalah gaya yang arahnya berlawanan dengan gaya elektromagnetik yang bekerja pada muatan positif yang bergerak dalam medan magnet. Untuk menghitung gaya magnet pada elektron, kita perlu menggunakan rumus: F = qvBsinθ, di mana q adalah muatan elektron (negatif), v adalah kecepatan elektron, B adalah kekuatan medan magnet, dan θ adalah sudut antara kecepatan dan medan magnet. Dengan nilai yang diberikan, nilai gaya magnet akan mendekati 5 x 10^8 N.

Muatan listrik diam di dalam medan magnet. Gaya yang bekerja pada muatan tersebut adalah...

A. Gaya yang arahnya searah dengan arah medan magnet.
B. Gaya yang arahnya berlawanan dengan arah medan magnet.
C. Gaya yang arahnya tegak lurus terhadap arah medan magnet.
D. Gaya yang selalu nol.

Pembahasan :
Jika muatan listrik diam, tidak ada komponen kecepatan muatan yang berlawanan dengan medan magnet. Oleh karena itu, gaya magnet yang bekerja pada muatan tersebut adalah nol. Hukum Lorentz hanya berlaku untuk muatan yang bergerak.

Sebuah mobil listrik bergerak dengan kecepatan 20 m/s melewati medan magnet yang tegak lurus terhadap arah geraknya. Gaya magnet pada mobil tersebut adalah...

A. Gaya yang menyebabkan mobil bergerak lebih cepat.
B. Gaya yang menyebabkan mobil bergerak lebih lambat.
C. Gaya yang menyebabkan mobil berbelok ke kanan.
D. Gaya yang menyebabkan mobil berbelok ke kiri.

Pembahasan :
Gaya magnet bekerja pada muatan listrik yang bergerak. Karena mobil listrik memiliki muatan listrik, gaya magnet akan menyebabkan mobil berbelok ke arah yang berlawanan dengan arah kecepatan mobil, yaitu ke kiri. Arah beloknya bergantung pada arah muatan listrik di dalam mobil.

Dalam konteks gaya magnet pada muatan listrik, satuan gaya magnet adalah...

A. Newton (N)
B. Tesla (T)
C. Coulomb (C)
D. Volt (V)

Pembahasan :
Satuan gaya magnet adalah Newton (N). Gaya magnet yang bekerja pada muatan listrik merupakan gaya yang berlawanan dengan gaya elektromagnetik yang bekerja pada muatan positif yang bergerak dalam medan magnet. Gaya ini diukur dalam Newton.

Sebuah kumparan solenoida memiliki 1000 lilitan. Jika arus listrik yang mengalir melalui kumparan tersebut adalah 2 A, maka kekuatan medan magnet di dalam solenoida adalah...

A. 0.002 T
B. 0.02 T
C. 0.2 T
D. 2 T

Pembahasan :
Kekuatan medan magnet di dalam solenoida berbanding lurus dengan jumlah lilitan dan arus listrik. Rumusnya adalah B = μ₀nI, di mana μ₀ adalah permeabilitas ruang hampa, n adalah jumlah lilitan per satuan panjang, dan I adalah arus listrik. Dalam soal ini, n = 1000/1000 = 1, sehingga B = 0.02 T.

Muatan positif bergerak dalam medan magnet yang tegak lurus terhadap arah geraknya. Gaya yang bekerja pada muatan tersebut adalah...

A. Gaya yang arahnya searah dengan arah kecepatan muatan.
B. Gaya yang arahnya berlawanan dengan arah kecepatan muatan.
C. Gaya yang arahnya tegak lurus terhadap kecepatan muatan.
D. Gaya yang selalu nol.

Pembahasan :
Hukum Lorentz menyatakan bahwa gaya magnet pada muatan listrik selalu tegak lurus terhadap kecepatan muatan dan medan magnet. Karena muatan positif bergerak dalam medan magnet yang tegak lurus, gaya magnet yang bekerja pada muatan tersebut akan tegak lurus terhadap arah geraknya.

Sebuah elektron bergerak dalam medan magnet yang vertikal. Elektron tersebut akan mengalami...

A. Percepatan ke atas.
B. Percepatan ke bawah.
C. Percepatan ke kanan.
D. Percepatan ke kiri.

Pembahasan :
Karena elektron memiliki muatan negatif, gaya magnet yang bekerja pada elektron akan mengarah ke arah yang berlawanan dengan arah geraknya. Jika medan magnet vertikal, elektron akan mengalami percepatan ke bawah.

Jika medan magnet diubah secara tiba-tiba, gaya magnet pada muatan listrik yang bergerak akan...

A. Tidak ada gaya yang bekerja.
B. Gaya magnet akan tetap konstan.
C. Gaya magnet akan berubah secara tiba-tiba.
D. Gaya magnet akan berlawanan dengan perubahan medan magnet.

Pembahasan :
Perubahan medan magnet yang tiba-tiba akan menghasilkan gaya elektromagnetik yang signifikan pada muatan listrik yang bergerak, yang menyebabkan percepatan muatan tersebut.

Sebuah proton bergerak dengan kecepatan 1 x 10^6 m/s dalam medan magnet 0.5 Tesla. Besar gaya magnet pada proton tersebut adalah...

A. 5 x 10^8 N
B. 5 x 10^9 N
C. 5 x 10^10 N
D. 5 x 10^11 N

Pembahasan :
Gaya magnet pada proton adalah F = qvBsinθ. Karena proton memiliki muatan positif dan medan magnet vertikal, maka sinθ = 1. Dengan nilai q = 1.6 x 10^-19 C, v = 1 x 10^6 m/s, dan B = 0.5 T, maka F ≈ 5 x 10^9 N.

Cari Tahukah Kamu Home Pelajaran Kelas