Question

19．指纹传感器已经走入日常生活中，设在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一极，外表面绝缘，当手指贴在其上时就构成了电容器的另一极，这就组成了指纹传感器．当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪和嵴（突起和凹陷）与颗粒间形成一个个电容值大小不同的电容器，则（　　）

• A． 指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，电容小
• B． 指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，电容小
• C． 对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压，在手指靠近时，各金属电极均处于充电状态
• D． 对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压，在手指远离时，各金属电极均处于充电状态

Answer 1

分析 手指的嵴和峪与金属电极的距离不同，根据电容的决定式分析电容的大小．由电容的定义式分析，电容的电压一定时，电量变化，判断金属电极是处于充电状态还是放电状态．

解答 解：A、指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$得知，电容大．故A错误．
B、指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，根据电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$得知，电容小．故B正确．
C、在手指靠近时，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属电极电量增大，处于充电状态．故C正确．
D、在手指远离时，电容减小，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属电极电量放电状态．故D错误．
故选：BC

点评 本题题干较长，要有快速获取有效信息的能力．本题是电容器动态变化分析问题，根据电容的决定式和定义式结合进行分析．