Question

10．如图所示是通过电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的导体芯柱是电容器的另一个电极．芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的两个电极分别与一个线圈的两端相连，组成LC回路．根据其振荡频率的高低，就可以知道容器内液面位置的高低．如果测出LC回路频率变大了，则液面的高度（　　）

• A． 降低了
• B． 身高了
• C． 不变
• D． 条件不足以判断

Answer 1

分析 导电液体看作电容器的一个极板，导体芯柱是电容器的另一个极板，芯柱外面套有绝缘管作为电容器内的电介质，电容器两个极板分别与一个线圈的两端相连组成LC振荡电路，现振荡电路的频率变大，根据f=$\frac{1}{2π\sqrt{LC}}$ 和C=$\frac{?S}{4πkd}$即可分析．

解答 解：导电液体看作电容器的一个极板，导体芯柱是电容器的另一个极板，芯柱外面套有绝缘管作为电容器内的电介质，电容器两个极板分别与一个线圈的两端相连组成LC振荡电路，现振荡电路的频率变大，根据f=$\frac{1}{2π\sqrt{LC}}$ 知电容C减小，由C=$\frac{?S}{4πkd}$可知电容器面积减小，即容器内液面位置降低．
LC振荡电路，某时刻线圈内磁场方向向右，根据安培定则（右手螺旋法则），确定电流方向，如题图所示，且正在增强，此时为放电过程，电容器两极板上的电荷量减小，电压减小，并且导电液与大地相连为零电势，故导体芯柱的电势是正在降低．
故选：A．

点评 本题考察电容器和LC震荡电路，熟悉两个公式f=$\frac{1}{2π\sqrt{LC}}$、C=$\frac{?S}{4πkd}$即可解决．