Question

2．传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、角度等）转换成电学物理量（如电压、电流、电量等）的一种元件．如图所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是（　　）

• A． 图甲中两极间的电量不变，若电压减少，可判断出h变小
• B． 图乙中两极间的电量不变，若电压增加，可判断出θ变大
• C． 图丙中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则插入长度x变大
• D． 图丁中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F变大

Answer 1

分析 根据电容的决定式C=$\frac{εS}{4πkd}$和定义式C=$\frac{Q}{U}$结合分析电量不变时，电压增加时，h如何变化．分析电压不变时，x如何变化．

解答 解：A、图甲中由电容的决定式C=$\frac{εS}{4πkd}$得知，h变小，两极板正对面积变小，则C变小，由于两极间的电量不变，则由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$分析知道，则电压变大，故A错误．
B、图乙中θ变大，极板正对面积减小，由电容的决定式C=$\frac{εS}{4πkd}$得知电容减小，两极间的电量不变，则由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$分析知道，电压增加，故B正确．
C、图丙中两极间的电压不变，有电流流向传感器的负极，则电容器在放电，电量减小，由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$分析知道，电容减小，由电容的决定式C=$\frac{εS}{4πkd}$得知，电介质向外移动，则x变小．故C错误．
D、图丁中两极间的电压不变，有电流流向传感器的正极，则电容器在充电，电量增加，由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$分析知道，电容增大，极板间距离减小，则E增大，F变大．故D正确．
故选：BD．

点评 本题是电容的动态变化分析问题，抓住不变量，根据电容的决定式C=$\frac{εS}{4πkd}$和定义式C=$\frac{Q}{U}$结合进行分析．