Jawaban:

Muatan Bergerak dalam Medan Magnet

Muatan yang bergerak dalam medan magnet mengalami gaya magnet yang disebabkan oleh muatan medan tersebut. Dengan syarat bahwa kecepatan tidak boleh searah dengan garis medan magnet. Sebuah muatan q yang bergerak dengan kecepatan v tegak lurus medan magnet B akan mendapatkan gaya magnet F yang arahnya mengikuti kaidah tangan kanan. Kaidah tangan kanan mengenai arah gaya magnet sebagai berikut:

Buka tangan kanan anda, arahkan empat jari pada arah medan magnet kemudian arahkan ibu jari sesuai arah kecepatan muatan positif. Maka arah telapak tangan menunjukkan arah gaya yang dirasakan muatan positif, dan arah sebaliknya untuk muatan negatif.

Besar gaya pada muatan yang bergerak dalam medan magnet bergantung pada empat faktor yaitu muatan, besar kecepatan muatan, kekuatan medan magnet, dan sudut antara kecepatan dengan medan magnet. Secara matematis gaya ini dirumuskan:

F menunjukkan gaya dalam Newton (N), q menunjukkan muatan dalam Coulomb (C), v menunjukkan kecepatan (m/s), B menunjukkan medan magnet (T), dan theta adalah sudut apit antara medan magnet dengan kecepatan. B ieberapa aplikasi dalam fisika sering melibatkan penerapan gaya magnet ini.

Kaji-1: Partikel alpa bemuatan +2e bergerak dalam medan magnet homogen 0.2 T. Arah gerak partikel tegak lurus terhadap arah medan magnet dan partikel mengalami gaya 3.84 x 10-14 N. Tentukanlah laju partikel alpa tersebut!

Jawab:

Besaran yang diketahui.

Kelajuan partikel dapat dihitung

Latih-1: Partikel tertentu bemuatan +4e bergerak dalam medan magnet homogen 2 T. Arah gerak partikel tegak lurus terhadap arah medan magnet dan partikel mengalami gaya 1.28 x 10-14 N. Tentukanlah laju partikel tertentu tersebut!

Kaji-2: Partikel bermuatan listrik -0.04 C bergerak masuk kedalam daerah bermedan magnet B dengan kecepatan 2 x 104 m/s yang tegak lurus B. Akibatnya partikel mengalami gaya 400 N. Tentukanlah besar medan magnet !

Jawab:

Besaran yang diketahui.

Besar medan magnetik dapat dihitung.

Latih-2: Partikel bermuatan listrik -0.02 C bergerak masuk kedalam daerah bermedan magnet B dengan kecepatan 4 x 106 m/s yang tegak lurus B. Akibatnya partikel mengalami gaya 200 N. Tentukanlah besar medan magnet !