15 Contoh Soal Gaya Lorentz Kelas 9 SMP beserta Rumus dan Jawabannya

Soal 4

Sebuah partikel bermuatan positif sebesar 3 × 10⁻⁶ C bergerak dengan kecepatan 1 × 10⁴ m/s memasuki medan magnet 0,1 T yang arahnya tegak lurus terhadap gerakan partikel. Hitung besar gaya Lorentz yang dialami partikel tersebut!

Diketahui:

Muatan (q) = 3 × 10⁻⁶ C

Kecepatan (v) = 1 × 10⁴ m/s

B = 0,1 T

θ = 90°

F = q × v × B × sin(θ)
F = 3 × 10⁻⁶ × 1 × 10⁴ × 0,1 × sin(90°)
F = 0,03 N

Jadi, besar gaya Lorentz yang terjadi adalah 0,03 N.

Soal 5

Jika sebuah kawat sepanjang 2 meter dialiri arus listrik 10 A berada dalam medan magnet 0,5 T dan sudut antara kawat serta medan magnet adalah 45°, hitung besar gaya Lorentz yang terjadi!

Diketahui:

L = 2 meter

I = 10 A

B = 0,5 T

θ = 45°

Jawaban:

F = B × I × L × sin(θ)
F = 0,5 × 10 × 2 × sin(45°)
F ≈ 7,07 N

Maka besar gaya Lorentz yang terjadi yaitu 7,07 N.

Soal 6

Sebuah kawat penghantar sepanjang 1 meter dialiri arus listrik sebesar 4 A dan berada dalam medan magnet homogen dengan induksi magnetik 0,3 T. Jika kawat membentuk sudut 60° terhadap arah medan magnet, hitung besar gaya Lorentz yang terjadi!

Diketahui:

L = 1 meter

I = 4 A

B = 0,3 T

θ = 60°

Rumus:

F = B × I × L × sin(θ)
F = 0,3 × 4 × 1 × sin(60°)
F ≈ 0,3 × 4 × 0,866
F ≈ 1,04 N

Jawabannya adalah 1,04 N.

Soal 7

Partikel bermuatan positif sebesar 5 × 10⁻⁶ C bergerak dengan kecepatan 3 × 10³ m/s memasuki medan magnet homogen sebesar 0,2 T dengan sudut 90° terhadap arah medan magnet. Hitung besar gaya Lorentz yang dialami partikel tersebut!
Diketahui:

q = 5 × 10⁻⁶ C

v = 3 × 10³ m/s

B = 0,2 T

θ = 90°

maka

F = q × v × B × sin(θ)
F = 5 × 10⁻⁶ × 3 × 10³ × 0,2 × sin(90°)
F = 0,003 N

Jadi besar gaya Lorentz adalah 0,003 N.

Soal 8

Sebuah kawat sepanjang 0,8 meter dialiri arus sebesar 6 A berada di dalam medan magnet 0,5 T yang arahnya tegak lurus terhadap kawat. Hitung besar gaya Lorentz yang bekerja pada kawat tersebut!

Diketahui:

L = 0,8 meter

I = 6 A

B = 0,5 T

θ = 90°

Jawaban:
F = B × I × L × sin(θ)
F = 0,5 × 6 × 0,8 × sin(90°)
F = 2,4 N

Soal 9

Jika sebuah partikel bermuatan negatif sebesar 1 × 10⁻⁶ C bergerak dengan kecepatan 2 × 10⁵ m/s dalam medan magnet 0,15 T yang membentuk sudut 45° dengan arah gerak partikel, hitung besar gaya Lorentz yang dialami partikel tersebut!

Diketahui:

q = 1 × 10⁻⁶ C

v = 2 × 10⁵ m/s

B = 0,15 T

θ = 45°

Jawaban:
F = q × v × B × sin(θ)
F = 1 × 10⁻⁶ × 2 × 10⁵ × 0,15 × sin(45°)
F ≈ 0,0212 N

Soal 10

Kawat penghantar sepanjang 3 meter dialiri arus listrik sebesar 5 A dan berada dalam medan magnet homogen sebesar 0,25 T. Jika sudut antara kawat dan medan magnet adalah 0°, hitung besar gaya Lorentz yang bekerja pada kawat tersebut!

Diketahui:

L = 3 meter

I = 5 A

B = 0,25 T

θ = 0°

Substitusikan ke dalam rumus gaya Lorentz:

F = B × I × L × sin(θ)
F = 0,25 × 5 × 3 × sin(0°)
F = 0 N

Jadi, besar gaya Lorentz adalah 0 N karena kawat sejajar dengan medan magnet.