题目内容

14．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，手指贴在其上构成电容器的另一极，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（yu，本义：山谷）和嵴（ji，本义：山脊）与半导体基板上的金属颗粒间开成一个个电容值大小不同的电容器，若金属颗粒间与手指间组成的每个电容器保持恒定，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．在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小
D．在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大

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；
CD、在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，根据电容的决定式$C=\frac{?S}{4πkd}$得知，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属电极电量增大．故C错误D正确；
故选：BD．

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．

练习册系列答案
相关题目
3．如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内．下列采取的方法中，一定能使脚所受的拉力增大的是（　　）
A．只增大两个定滑轮间的距离（绳适当加长）
B．保持两个定滑轮与动滑轮连线的张角不变，增加重物的质量
C．保持两个定滑轮与动滑轮连线的张角不变，将病人的脚向左移动（绳适当加长）
D．增大两个定滑轮间的距离同时将病人的脚向左移动（绳适当加长）
5．如图所示，将一质量为m、电荷量为+q小球固定在绝缘杆的一端，杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动．杆长为L，杆的质量忽略不计．杆和小球置于一水平向右的匀强电场中，小球静止在A点时，绝缘杆偏离竖直方向的角度为θ．已知重力加速度为g．
（1）求小球所带电的电性．
（2）求电场强度的大小．
（3）将杆拉至水平位置OB，在此处将小球自由释放．求杆运动到竖直位置OC时小球的速度大小以及杆对小球的拉力大小．
2．小张同学想在家里做实验“验证力的平行四边形定则”，他从学校的实验室里借来两个弹簧秤，按如下步骤进行实验．
A．在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向；
B．在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯，记下静止时弹簧秤的读数F；
C．将一根大约30cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端分别栓在两个弹簧秤的挂钩上，在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧秤的示数相等，在白纸上记下细线的方向，弹簧秤的示数如图甲所示；
D．在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示，如图乙所示，根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′．
（1）在步骤C中，弹簧秤的读数为3.00N；
（2）在步骤D中，请在图乙方框中画出合力F′；
（3）若F′在竖直方向且数值与F近似相等，就可以验证力的平行四边形定则．
9．在超市中，小张乘匀速上升的自动扶梯上楼时，沿平行扶梯方向推着质量为m的购物车，假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止．自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为M，小张与自动扶梯间的滑动摩擦因数为μ，购物车与自动扶梯间的摩擦忽略不计．则（　　）
A．小张对扶梯的压力大小为Mgcos30°，方向竖直向下
B．小张和购物车对扶梯的摩擦力大小为（M+m）gsin30°，方向沿斜面向下
C．扶梯对小张和购物车的摩擦力大小一定为μMgcos30°，方向沿斜面向上
D．因为人和车均处于平衡状态，小张对车的推力和车对小张的弹力是一对平衡力
19．一小球水平抛出时的速度大小为6m/s，落地时的速度大小为10m/s．求小球抛出时的高度，在空中的飞行时间和水平位移大小分别是多少？
6．如图所示，在长直载流导线MN附近有一个矩形闭合线圈ABCD，线圈与导线在同一个平面内，某时刻，线圈中产生了A→B→C→D→A方向的电流，则可能的情况是（　　）
A．线圈ABCD沿MN方向向下平移
B．MN中由M到N方向的电流在减小
C．线圈ABCD以导线MN为轴线绕MN转动
D．MN中电流恒定，方向由M到N，且正从AB左侧向AB靠近
3．如图为某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置，该装置为水平放置的木板上固定一张白纸，一橡皮筋的一端固定在白纸上的A点，另一端栓两个细绳套．
（1）下面为实验的一些操作步骤：
①比较F′和F的大小、方向是否近似相同；
②过O点用统一标度做出F、F1、F2的图示；
③用一个弹簧测力计钩住细绳套，拉A至某点O，在纸上标出O点，记下拉力F的方向和大小；
④用平行四边形定则做出F1、F2的合力F；
⑤用两个弹簧测力计互成角度分别拉住两个细绳套，拉A至同样的位置O，在纸上记下两个力F1、F2的方向和大小．
这些实验步骤的合力顺序为③⑤②④①．
（2）对于实验，下列说法正确的是C．
A．两细绳套必须等长
B．若将细绳套也换成橡皮筋，对实验结果有影响
C．试验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角不能太大
（3）假如在上述实验步骤⑤中使其中一弹簧测力计拉力F1的大小不变，逐渐增加F1与合力之间的夹角，且保证两弹簧测力计之间的夹角小于90°．为了使橡皮筋仍然伸长到O点，对另一弹簧测力计的拉力F2的大小和方向与原来相比，下面说法正确的是B．
A．F2一直变大，与合力方向的夹角一直增大
B．F2一直变大，与合力方向的夹角先变大后变小
C．F2一直变小，与合力方向的夹角一直减小
D．F2先减小后增大，与合力方向的夹角先减小后增大．
4．如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在倾角为30°的斜面上，导轨间距为l，导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻．匀强磁场垂直斜面向上，磁感应强度大小为B．在斜面上平行斜面固定一个轻弹簧，弹簧劲度系数为k，弹簧上端与质量为m，电阻为r的导体杆相连，杆与导轨垂直且接触良好．导体杆中点系一光滑细线，细线平行于斜面，绕过一个定滑轮后悬挂一个质量也为m的物块．初始时用手托着物块，导体杆保持静止，细线拉直，但无拉力．重力加速度为g，导轨电阻不计，释放物块后，求：
（1）释放物块瞬间导体杆的加速度．
（2）导体杆最终将停止运动，则在此过程中电阻R上产生的焦耳热．
（3）导体杆停止运动前，流过电阻R的电荷量．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网