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2022年高考湖南卷
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如图,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P1初始位置在副线圈正中间,输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U,理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是( )
A. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I减小,U不变
B. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率增大
C. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,I减小,U增大
D. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率减小
【答案】B
【解析】
AB.由题意可知,原副线圈的匝数比为2,则副线圈的电流为2I,根据欧姆定律可得副线圈的电压有效值为
则变压器原线圈的电压有效值为
设输入交流电的电压有效值为U0,则
可得
保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I不断变大,根据欧姆定律
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可知变压器原线圈的电压有效值变大,输入电压有效值不变,则R2两端的电压不断变小,则电压表示数U变小,原线圈的电压电流都变大,则功率变大,根据原副线圈的功率相等,可知R1消耗的功率增大,故B正确,A错误;
CD.设原副线圈的匝数比为n,同理可得
则
整理可得
保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,n不断变大,则I变小,对R2由欧姆定律可知
可知U不断变小,根据原副线圈的功率相等可知R1消耗的功率
整理可得
可知n=3时,R1消耗的功率有最大值,可知R1消耗的功率先增大,后减小,故CD错误。
故选B。
编辑:小徐