Contoh Soal Gaya Lorentz berikut disusun untuk membantu siswa memahami gaya yang timbul pada penghantar berarus listrik ketika berada dalam medan magnet. Soal dibuat secara bertahap, mulai dari pengertian dasar, menentukan arah gaya, hingga perhitungan sederhana.
Soal Nomor 1
Pertanyaan
Apa yang dimaksud dengan Gaya Lorentz?
Pilihan Jawaban
A. Gaya yang timbul akibat gravitasi
B. Gaya pada muatan atau penghantar berarus dalam medan magnet
C. Gaya akibat perubahan suhu
D. Gaya akibat tekanan udara
E. Gaya akibat massa benda
Jawaban Benar
B. Gaya pada muatan atau penghantar berarus dalam medan magnet
Pembahasan Lengkap
Gaya Lorentz merupakan gaya yang dialami muatan listrik yang bergerak atau penghantar berarus ketika berada di dalam medan magnet.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan pengertian Gaya Lorentz.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C1
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 2
Pertanyaan
Sebuah kawat berarus listrik berada di dalam medan magnet. Besarnya Gaya Lorentz dipengaruhi oleh ….
Pilihan Jawaban
A. Massa dan volume kawat
B. Panjang kawat, kuat arus, dan kuat medan magnet
C. Suhu dan massa jenis kawat
D. Tekanan dan volume kawat
E. Hambatan dan massa kawat
Jawaban Benar
B. Panjang kawat, kuat arus, dan kuat medan magnet
Pembahasan Lengkap
Besarnya Gaya Lorentz pada kawat berarus dipengaruhi oleh panjang kawat, kuat arus listrik, kuat medan magnet, serta sudut antara arah arus dan medan magnet.
Kompetensi yang Diukur
Memahami faktor yang memengaruhi Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengidentifikasi faktor yang memengaruhi besar Gaya Lorentz.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 3
Pertanyaan
Jika kawat berarus berada tegak lurus terhadap medan magnet, Gaya Lorentz yang dialami kawat adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Nol
B. Minimum
C. Maksimum
D. Tidak dapat ditentukan
E. Selalu tetap
Jawaban Benar
C. Maksimum
Pembahasan Lengkap
Gaya Lorentz mencapai nilai maksimum ketika arah arus listrik tegak lurus terhadap arah medan magnet.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan sudut dengan Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kondisi Gaya Lorentz maksimum.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 4
Pertanyaan
Jika arah arus listrik sejajar dengan arah medan magnet, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Maksimum
B. Setengah maksimum
C. Sama dengan kuat arus
D. Nol
E. Tidak terhingga
Jawaban Benar
D. Nol
Pembahasan Lengkap
Gaya Lorentz bergantung pada sinus sudut antara arah arus dan medan magnet. Jika keduanya sejajar, sudutnya 0°, sehingga nilai sinusnya nol. Akibatnya, Gaya Lorentz juga bernilai nol.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis pengaruh sudut terhadap Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan Gaya Lorentz ketika arus sejajar medan magnet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 5
Pertanyaan
Sebuah kawat panjangnya 2 m dialiri arus sebesar 3 A. Kawat berada tegak lurus dalam medan magnet 0,5 T. Besar Gaya Lorentz pada kawat adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 N
B. 2 N
C. 3 N
D. 4 N
E. 5 N
Jawaban Benar
C. 3 N
Pembahasan Lengkap
Karena kawat tegak lurus medan magnet, gaya yang terjadi maksimum.
F = B × I × L
F = 0,5 × 3 × 2
F = 3 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 3 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz pada kawat berarus.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung Gaya Lorentz menggunakan data yang diketahui.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 6
Pertanyaan
Sebuah kawat sepanjang 4 m dialiri arus 2 A dalam medan magnet 0,25 T. Kawat tegak lurus medan magnet. Besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 0,5 N
B. 1 N
C. 2 N
D. 4 N
E. 8 N
Jawaban Benar
C. 2 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,25 × 2 × 4
F = 2 N
Jadi, Gaya Lorentz yang dialami kawat adalah 2 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung besar Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan hubungan medan magnet, arus, dan panjang kawat.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 7
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 5 m dialiri arus 4 A dalam medan magnet sebesar 0,2 T. Jika kawat tegak lurus medan magnet, Gaya Lorentznya adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 N
B. 3 N
C. 4 N
D. 5 N
E. 6 N
Jawaban Benar
C. 4 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,2 × 4 × 5
F = 4 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 4 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan besar gaya pada kawat berarus dalam medan magnet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 8
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 3 m dialiri arus 5 A dan berada dalam medan magnet 0,4 T secara tegak lurus. Besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 N
B. 4 N
C. 5 N
D. 6 N
E. 8 N
Jawaban Benar
D. 6 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,4 × 5 × 3
F = 6 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 6 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz pada penghantar.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung gaya berdasarkan kuat medan magnet, arus, dan panjang kawat.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 9
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 2,5 m dialiri arus 4 A dalam medan magnet 0,3 T. Kawat tegak lurus terhadap medan magnet. Besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 N
B. 2 N
C. 3 N
D. 4 N
E. 5 N
Jawaban Benar
C. 3 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,3 × 4 × 2,5
F = 3 N
Jadi, Gaya Lorentz yang dialami kawat adalah 3 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menyelesaikan perhitungan Gaya Lorentz pada kawat berarus.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 10
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 1,5 m dialiri arus 6 A dalam medan magnet 0,5 T. Kawat tegak lurus terhadap medan magnet. Besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2,5 N
B. 3 N
C. 4 N
D. 4,5 N
E. 5 N
Jawaban Benar
D. 4,5 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,5 × 6 × 1,5
F = 4,5 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 4,5 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz pada kawat berarus listrik.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan besar Gaya Lorentz dari data yang diberikan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 11
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 2 m dialiri arus sebesar 5 A. Kawat berada tegak lurus dalam medan magnet 0,4 T. Besar Gaya Lorentz yang dialami kawat adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 N
B. 3 N
C. 4 N
D. 5 N
E. 6 N
Jawaban Benar
C. 4 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,4 × 5 × 2
F = 4 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 4 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz pada kawat berarus.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan besar gaya berdasarkan medan magnet, arus, dan panjang kawat.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 12
Pertanyaan
Sebuah kawat sepanjang 3 m dialiri arus 4 A dalam medan magnet 0,5 T. Kawat tegak lurus terhadap medan magnet. Besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 N
B. 4 N
C. 6 N
D. 8 N
E. 10 N
Jawaban Benar
C. 6 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,5 × 4 × 3
F = 6 N
Jadi, Gaya Lorentz yang dialami kawat adalah 6 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan hubungan antara medan magnet, arus, dan panjang kawat.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 13
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 4 m dialiri arus 3 A dalam medan magnet 0,25 T. Jika kawat tegak lurus medan magnet, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 N
B. 2 N
C. 3 N
D. 4 N
E. 5 N
Jawaban Benar
C. 3 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,25 × 3 × 4
F = 3 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 3 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz pada penghantar.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung gaya yang dialami penghantar berarus.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 14
Pertanyaan
Sebuah kawat sepanjang 5 m berada dalam medan magnet 0,2 T dan dialiri arus 6 A. Jika kawat tegak lurus medan magnet, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 N
B. 4 N
C. 5 N
D. 6 N
E. 8 N
Jawaban Benar
D. 6 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,2 × 6 × 5
F = 6 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 6 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung besar Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung gaya berdasarkan tiga besaran yang diketahui.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 15
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 2,5 m dialiri arus 8 A dalam medan magnet 0,3 T. Jika kawat tegak lurus terhadap medan magnet, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 4 N
B. 5 N
C. 6 N
D. 7 N
E. 8 N
Jawaban Benar
C. 6 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,3 × 8 × 2,5
F = 6 N
Jadi, Gaya Lorentz yang dialami kawat adalah 6 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung besar gaya pada penghantar berarus dalam medan magnet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 16
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 10 m dialiri arus 2 A dan berada dalam medan magnet 0,15 T. Kawat tegak lurus medan magnet. Besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 N
B. 2 N
C. 3 N
D. 4 N
E. 5 N
Jawaban Benar
C. 3 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,15 × 2 × 10
F = 3 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 3 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan perhitungan Gaya Lorentz.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 17
Pertanyaan
Sebuah kawat sepanjang 4 m mengalami Gaya Lorentz sebesar 8 N ketika dialiri arus 4 A secara tegak lurus dalam medan magnet. Besar medan magnet tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 0,25 T
B. 0,5 T
C. 0,75 T
D. 1 T
E. 1,25 T
Jawaban Benar
B. 0,5 T
Pembahasan Lengkap
B = F/(I × L)
B = 8/(4 × 4)
B = 8/16
B = 0,5 T
Jadi, kuat medan magnet adalah 0,5 T.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan kuat medan magnet dari Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan medan magnet berdasarkan gaya, arus, dan panjang kawat.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 18
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 2 m berada dalam medan magnet 0,5 T dan mengalami Gaya Lorentz sebesar 5 N. Jika kawat tegak lurus medan magnet, kuat arus yang mengalir adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 A
B. 3 A
C. 4 A
D. 5 A
E. 6 A
Jawaban Benar
D. 5 A
Pembahasan Lengkap
I = F/(B × L)
I = 5/(0,5 × 2)
I = 5/1
I = 5 A
Jadi, kuat arus yang mengalir adalah 5 A.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan kuat arus berdasarkan Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kuat arus pada penghantar dalam medan magnet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 19
Pertanyaan
Sebuah kawat dialiri arus listrik dari kiri ke kanan. Kawat berada dalam medan magnet yang arahnya masuk ke bidang kertas. Arah Gaya Lorentz pada kawat adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Ke kiri
B. Ke kanan
C. Ke atas
D. Ke bawah
E. Masuk bidang kertas
Jawaban Benar
D. Ke bawah
Pembahasan Lengkap
Gunakan kaidah tangan kanan untuk menentukan arah Gaya Lorentz. Dengan arus ke kanan dan medan magnet masuk bidang kertas, arah gaya yang dihasilkan adalah ke bawah.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan arah Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan arah gaya berdasarkan arah arus dan medan magnet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 20
Pertanyaan
Sebuah kawat berarus berada di dalam medan magnet. Jika kuat arus listrik diperbesar menjadi dua kali semula, sementara panjang kawat dan medan magnet tetap, Gaya Lorentz akan menjadi ….
Pilihan Jawaban
A. Tetap
B. Setengah kali
C. Dua kali
D. Tiga kali
E. Empat kali
Jawaban Benar
C. Dua kali
Pembahasan Lengkap
Besar Gaya Lorentz berbanding lurus dengan kuat arus. Jika kuat arus menjadi dua kali lipat, Gaya Lorentz juga menjadi dua kali lipat.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan arus listrik dengan Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan perubahan gaya akibat perubahan kuat arus.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 21
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 3 m dialiri arus 5 A dan berada dalam medan magnet 0,4 T. Jika kawat membentuk sudut 90° terhadap medan magnet, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 4 N
B. 5 N
C. 6 N
D. 7 N
E. 8 N
Jawaban Benar
C. 6 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,4 × 5 × 3
F = 6 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 6 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung Gaya Lorentz pada kawat yang tegak lurus medan magnet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 22
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 2 m dialiri arus 4 A dalam medan magnet 0,5 T. Jika sudut antara kawat dan medan magnet 30°, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 N
B. 2 N
C. 3 N
D. 4 N
E. 5 N
Jawaban Benar
B. 2 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L × sin 30°
F = 0,5 × 4 × 2 × 0,5
F = 2 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 2 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz ketika kawat membentuk sudut tertentu terhadap medan magnet.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan sudut dalam perhitungan Gaya Lorentz.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 23
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 5 m dialiri arus 2 A dalam medan magnet 0,6 T. Jika sudut antara kawat dan medan magnet 30°, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 N
B. 2 N
C. 3 N
D. 4 N
E. 6 N
Jawaban Benar
C. 3 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L × sin 30°
F = 0,6 × 2 × 5 × 0,5
F = 3 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 3 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz dengan memperhatikan sudut.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan besar gaya pada kawat yang tidak tegak lurus medan magnet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 24
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 4 m dialiri arus 3 A dalam medan magnet 0,5 T. Jika sudut antara kawat dan medan magnet 60°, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2,6 N
B. 3,0 N
C. 4,0 N
D. 5,2 N
E. 6,0 N
Jawaban Benar
D. 5,2 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L × sin 60°
F = 0,5 × 3 × 4 × 0,866
F ≈ 5,2 N
Jadi, besar Gaya Lorentz sekitar 5,2 N.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep Gaya Lorentz pada sudut tertentu.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung Gaya Lorentz menggunakan nilai sinus sudut.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sulit
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 25
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 2,5 m dialiri arus 6 A dalam medan magnet 0,4 T. Jika kawat tegak lurus medan magnet, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 4 N
B. 5 N
C. 6 N
D. 7 N
E. 8 N
Jawaban Benar
C. 6 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,4 × 6 × 2,5
F = 6 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 6 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz pada kawat berarus.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung gaya ketika kawat tegak lurus terhadap medan magnet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 26
Pertanyaan
Sebuah kawat mengalami Gaya Lorentz sebesar 12 N ketika berada dalam medan magnet 0,5 T dan dialiri arus 4 A. Jika kawat tegak lurus medan magnet, panjang kawat tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 4 m
B. 5 m
C. 6 m
D. 7 m
E. 8 m
Jawaban Benar
C. 6 m
Pembahasan Lengkap
L = F/(B × I)
L = 12/(0,5 × 4)
L = 12/2
L = 6 m
Jadi, panjang kawat adalah 6 m.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan panjang kawat berdasarkan Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan panjang kawat dari besaran yang diketahui.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 27
Pertanyaan
Jika panjang kawat yang berada dalam medan magnet dibuat dua kali lebih panjang, sedangkan kuat arus dan medan magnet tetap, Gaya Lorentz akan ….
Pilihan Jawaban
A. Menjadi setengahnya
B. Tetap
C. Menjadi dua kali lipat
D. Menjadi tiga kali lipat
E. Menjadi empat kali lipat
Jawaban Benar
C. Menjadi dua kali lipat
Pembahasan Lengkap
Gaya Lorentz berbanding lurus dengan panjang kawat. Jika panjang kawat menjadi dua kali lipat dan besaran lainnya tetap, Gaya Lorentz juga menjadi dua kali lipat.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan panjang kawat dengan Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan perubahan gaya akibat perubahan panjang kawat.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 28
Pertanyaan
Sebuah kawat dialiri arus listrik dari bawah ke atas. Kawat berada dalam medan magnet yang arahnya dari kiri ke kanan. Arah Gaya Lorentz pada kawat adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Ke atas
B. Ke bawah
C. Ke kiri
D. Ke kanan
E. Keluar bidang kertas
Jawaban Benar
E. Keluar bidang kertas
Pembahasan Lengkap
Dengan menggunakan kaidah tangan kanan, arah arus ke atas dan medan magnet ke kanan menghasilkan Gaya Lorentz yang arahnya keluar bidang kertas.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan arah Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan arah gaya berdasarkan arah arus dan medan magnet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4
Tingkat Kesulitan
Sulit
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 29
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 4 m dialiri arus 5 A dalam medan magnet 0,3 T. Jika kawat membentuk sudut 90° dengan medan magnet, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 3 N
B. 4 N
C. 5 N
D. 6 N
E. 7 N
Jawaban Benar
D. 6 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L
F = 0,3 × 5 × 4
F = 6 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 6 N.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung Gaya Lorentz.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung Gaya Lorentz pada kawat dalam medan magnet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 30
Pertanyaan
Sebuah kawat panjang 2 m dialiri arus 5 A dan berada dalam medan magnet 0,8 T. Jika sudut antara kawat dan medan magnet 30°, besar Gaya Lorentz adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 N
B. 3 N
C. 4 N
D. 5 N
E. 8 N
Jawaban Benar
C. 4 N
Pembahasan Lengkap
F = B × I × L × sin 30°
F = 0,8 × 5 × 2 × 0,5
F = 4 N
Jadi, besar Gaya Lorentz adalah 4 N.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep Gaya Lorentz pada kawat yang membentuk sudut terhadap medan magnet.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung besar Gaya Lorentz menggunakan data medan magnet, arus, panjang kawat, dan sudut.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Kesimpulan
Gaya Lorentz adalah gaya yang bekerja pada penghantar berarus listrik ketika berada di dalam medan magnet. Besarnya dipengaruhi oleh kuat medan magnet, kuat arus listrik, panjang kawat, dan sudut antara arah arus dengan medan magnet.
Semakin besar medan magnet, arus, atau panjang kawat, semakin besar Gaya Lorentz yang dihasilkan. Gaya Lorentz maksimum terjadi ketika kawat tegak lurus terhadap medan magnet, sedangkan gaya menjadi nol ketika kawat sejajar dengan medan magnet.
Dengan memahami besar dan arah Gaya Lorentz, siswa dapat lebih mudah menyelesaikan berbagai persoalan fisika yang berkaitan dengan penghantar berarus dan medan magnet.
