2023卷临天下 全国100所名校单元测试示范卷·物理[23·DY·物理-R-选修第3-1-N](十二)12答案

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18.【解析】(1)由闭合电路欧姆定律得I=ER+R2+r40=15+20+5A=1A(2分)电容器极板间电压Uc=U2=IR(1分)可得Uc=20V设电容器所带的电量为Q,则Q-CUc(1分)解得Q=6×10-11C(1分)Uc带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则有g=g(1分)解得m=1.6×10-6kg(1分)(2)微粒穿过极板的时间t=上=0.2s(1分)Vo当微粒刚从下极板穿出时由牛顿第二定律得mg一gd=mal(2分)微粒做类平范运动，则号=之a(1分)解得U=18V当微粒刚从上极板穿出时由牛顿第二定律得g-mg=maU2(1分)微粒做类平抛运动，则号=分a:1(1分)解得U2=22V为使微粒不打在极板上，R2两端的电压应满足的条件为18V

17.【解析】(1)当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时，灯泡L恰能正常发光，R2被短路，则电源的电动势E=U1.+I(R,+r)=3V+1×(2+1)V=6V(2分)(2)灯泡L的电阻R=号=6n(2分)灯泡L与R并联的电阻R'=R3RL6R3R+R=R,十6(1分)E电路的电流I=,十R,+R(2分)化简为1=2(6+R3)3R3+6灯泡L两端的电压U=IR=R干24R3(1分)滑动变阻器R3上消耗的功率P3=U月R316R316R3+4R3+4+良+4(2分)1当R3=2时，消耗的功率最大，最大值为2W(2分)