一、选择题
1、电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置.由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素,当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化,从而又可推出另一个物理量的值,如图是四种电容式传感器的示意图,关于这四种传感器的作用下列说法不正确的是( )

A.甲图的传感器可以用来测量角度
B.乙图的传感器可以用来测量液面的高度
C.丙图的传感器可以用来测量压力
D.丁图的传感器可以用来测量速度
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2、如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是( )

A.液滴将加速向下运动
B.M点电势升高,液滴在M点的电势能将减小
C.M点的电场强度变小了
D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同
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2、当将a向下平移时,板间场强增大,则液滴所受电场力增大,液滴将向上加速运动,A、C错误.由于b板接地且b与M间距未变,由U=Ed可知M点电势将升高,液滴的电势能将减小,B正确.由于前后两种情况A与B板间电势差不变,所以将液滴从a板移到b板电场力做功相同,D正确. |
3、如图所示,为一只电容式传感器部分构件的示意图.当动片(实线圈)和定片(虚线圈)之间正对扇形区的圆心角的角度θ发生变化时,电容C便发生变化,于是通过测量电容C的变化情况就可以知道θ的变化情况:那么,在图中,能正确反映C和θ间函数关系的是( )


4、传感器在自动控制中有着广泛的应用,下图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图,A为固定的导体芯,B为导体外面的一层绝缘物质,外部为导电液体,从指示器显示的电容C大小的变化,就能反映液面的升降情况.二者关系正确的是( )

A.C增大表示h增大 B.C增大表示h减小
C.C减小表示h减小 D.C减小表示h增大
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4、解析:导体芯A和导电液体是电容器的两极,当液面的高度h发生变化时,极板间的正对面积S发生变化:h增大,S增大;h减小,S减小.根据平行板电容器电容的决定式 可知,S增大时,电容C增大;S减小时,电容C减小,所以选项A和C正确.
点评:本题考查电容器的构成及平行板电容器电容大小的影响因素,准确分析高度h变化时对应的正对面积S的变化情况是解决问题的关键. |
5、如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B板带电,则下列判断正确的是( )

A.增大两极之间的距离,指针张角变大
B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大
C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大
D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零
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5、电容器上所带电量一定,由公式 ,当d变大时,C变小.再由 得U变大.当A板上移时,正对面积S变小,C也变小,U变大,当插入玻璃板时,C变大,U变小,当将A板拿走时,相当于使d变得更大,C更小,故U应更大,故选A、B. |
6、一平行板电容器电容为C,两极板水平放置,两极板间距为d,接到电压为U的电源上,两极板间一个质量为m的带电液滴处于静止,此液滴的电量q=__________,若将两个极板之间的距离变为d/2,带电液滴将向__________运动,(填“上、下、左或右”),电容器的电容将__________.(填“变大、变小、或不变”)
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6、 向上 变大 |
7、如图所示,两块水平放置的平行金属板a、b,相距为d,组成一个电容为C的平行板电容器,a板接地,a板的正中央有一小孔B.从B孔正上方h处的A点,一滴一滴地由静止滴下质量为m、电量为q的带电油滴,油滴穿过B孔后落到b板,把全部电量传给b板,若不计空气阻力及板外电场.问:

(1)第几滴油滴将在a、b板间作匀速直线运动?
(2)能达到b板的液滴不会超过多少滴?
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7、
解析:理解液滴在板间作匀速运动的条件、到达b板液滴不会超过多少滴的含义.
(1)当液滴在a、b间作匀速运动时,Eq=mg.设这时已有n滴液滴落在b板,板间场强为 .作匀速运动的应是第 滴;
(2)设第N滴正好到达b板,则它到达b板的速度正好为零.此时b板的带电量Q′=(N-1)q,a、b间的电压 .根据动能定理:mg(h+d)-qU=0, .能够到达b板的液滴不会超过 滴. |
8、如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上,两板间距为3cm,电容器带电荷量为6×10-8C,A极板接地.求:

(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板两板间的电场强度;
(3)距B板2cm的C点的电势.
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8、(1)1×10-9F
(2)2×103V/m
(3)-20V
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