Question

12．传感器是把非电物理量（如高度、温度、压力等）的变化转换成电学量（如电压、电流、电容等）变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用．如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图．金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况，即（　　）

• A． 电源接通，若此后电容C减小，反映h增大
• B． 电源接通，若此后电容C增大，反映h增大
• C． 电源接通再断开，若此后电压U减小，反映h减小
• D． 电源接通再断开，若此后电压U减小，反映h增大

Answer 1

分析 由图，金属棒与导电液体构成一个电容器，电源接通时，电容器的电压一定，电容C减小时，由电容的决定式分析电容减小时，h的变化．电源接通再断开，电容器的电量不变，电压减小，再由电容的定义式分析电容的变化，由电容的决定式分析h的变化．

解答 解：AB、电源接通时，电容器的电压一定，若电容C减小时，金属棒与导电液的正对面积减小，所以h减小；
若电容C增大时，金属棒与导电液的正对面积增大，所以h增大，故错误A，B正确．
CD、电源接通再断开，电容器的电量不变，电压减小，由公式C=$\frac{Q}{U}$分析可知，C增大，金属棒与导电液的正对面积增大，所以h增大．故C错误，D正确．
故选：BD．

点评 本题是电容器动态变化分析问题，根据电容的定义公式C=$\frac{Q}{U}$和电容的决定因素进行综合分析，液体的高度与极板的正对面积的关系是解题的关键．