靜電場中的STSE問題-2024年高考物理一輪復習100考點100講

2024年高考一輪復習100考點100講

第10章靜電場

第9.7講靜電場中的STSE問題

【知識點精講】

靜電場中的STSE問題包括：智能手機上的電容觸摸屏，電容式話筒，高壓

電場干燥中藥技術，反射式速調(diào)管等。

【方法歸納】

解決靜電場中的STSE問題，可以依據(jù)具體情況，建立物理模型，利用

相關知識解答。

【最新高考題精練】

1.（2022新高考江蘇卷）某裝置用電場控制帶電粒子運動，工作原理如圖所示，矩形ABC。區(qū)域內(nèi)存在多

層緊鄰的勻強電場，每層的高度均為4電場強度大小均為￡,方向沿豎直方向交替變化，A8邊長為12d,

8c邊長為8d,質(zhì)量為〃?、電荷量為+夕的粒子流從裝置左端中點射入電場，粒子初動能為紇，入射角為

0,在紙面內(nèi)運動，不計重力及粒子間的相互作用力.

（1）當，=%時，若粒子能從。。邊射出，求該粒子通過電場的時間『：

（2）當紜=4qE〃時，若粒子從CO邊射出電場時與軸線O。的距離小于d,求入射角。的范圍；

（3）當心二色qa7,粒子在0為一范圍內(nèi)均勻射入電場，求從。。邊出射的粒子與入射粒子的數(shù)

322

量之比N:N。。

(2)一30,或一5＜。＜1；⑶N:N°=5()%

66

【命題意圖】本題考查帶電粒子在勻強電場中的運動及其相關知識點。

【解題思路】

(1)電場方向豎直向上，粒子所受電場力在豎直方向上，粒子在水平方向上做勻速直線運動，速度分解如

圖所示

粒子在水平方向的速度為

匕=vcos^

根據(jù)與二3小/可知

解得

(2)粒子進入電場時的初動能

粒子進入電場沿電場方向做減速運動，由牛頓第二定律可得

qE=ma

粒子從CO邊射出電場時與軸線。。的距離小于d,則要求

2

2ad>(v0sin6)

解得

1?八1

——<sin^<—

22

所以入射角的范圍為

7T7T

一30'<。<30’或一二

66

(3)設粒子入射角為6'時，粒子恰好從。點射出，由于粒子進入電場時，在水平方向做勻速直線運動,

在豎直方向反復做加速相同的減速運動，加速運動。粒子的速度

人國」座

Vm3V機

運動時間為

‘總一v'cosO'_cos。、熊

粒子在沿電場方向，反更做加速相同的減速運動，加速運動，則

22

-2ad=vk/-(v'sinO')

2

2^/=v22-(vlrf)

-2〃d=%2_3

24d=%2_(l，31)2

2

-2^=V57-(V4J

2ad=%2-(%)2

則

V2J=V4J=V6J=V，sin^'

B.〃點的電場強度比。點大

C.b、c兩點間的電勢差的值比小c兩點間的大

D.將電荷沿圖中的線從d-e-Lg移動時電場力做功為零

【參考答案】C

【名師解析［因上下為兩塊夾有絕緣介質(zhì)的平行金屬薄膜，則。點所在的線是電場線，選項A錯誤；因c

處的電場線較。點密集，則c點的的線從d-e-Jg移動時電場力做功不為零，選項D錯誤。

3.（2022重慶高考）如圖為某同學采用平行板電容器測量材料豎直方向尺度隨溫度變化的裝置示意圖，電

容器上極板固定，下極板可隨材料尺度的變化上下移動，兩極板間電壓不變。若材料溫度降低時，極板上

所帶電荷量變少，則（）

I.......................?~&

接外電路

I,一L——」——9

；——被測材料

:加熱器：

II

A.材料豎直方向尺度減小B.極板間電場強度不變

C.極板間電場強度變大D.電容器電容變大

【參考答案】A

【名師解析】由于兩極板間電壓不變，若材料溫度降低時，極板上所帶電荷量變少，由C=Q/U可知電容C

減小，選項D錯誤；極板.上所帶目荷量變少，根據(jù)電荷決定電場可知，極板間電場強度減小，BC錯誤：電

ps

容C減小，根據(jù)平行板電容器決定式，C=——,可知d增大，材料豎直方向尺度減小，選項A正確。

47M

4.（2019高考理綜天津卷）（20分）2018年，人類歷史上第一架由離子引擎推動的飛機誕生，這種引擎不

需要燃料，也無污染物排放。引擎獲得推力的原理如圖所示，進入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄

入電極A、3之間的勻強電場（切速度忽略不計），A、B間電壓為U,使正離子加速形成離子束，在加

速過程中引擎獲得恒定的推力。單位時間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為定值，離子質(zhì)量為用，電荷量為Ze,期中

Z是正整數(shù)，e是元電荷。

（1）若引擎獲得的推力為耳，求單位時間內(nèi)飄入4、8間的正離子數(shù)目N為多少；

（2）加速正離子束所消耗的功率P不同時，引擎獲得的推力尸也不同，試推導上的表達式;

P

（3）為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，要使￡盡量大，請?zhí)岢鲈鎏臁甑娜龡l建議。

pp

【名師解析】.（20分）

（1）設正離子經(jīng)過電極8時的速度為u,根據(jù)動能定理，有

ZeU=-mv2-（）①

2

設正離子束所受的電場力為根據(jù)牛頓第三定律，有

斤二6②

設引擎在△，時間內(nèi)飄入電極間的正離子個數(shù)為AN,由牛頓第二定律，有

△N

聯(lián)立①②③式，RN=——得

Ar

N=-^=，④

y/2ZemU

（2）設正離子束所受的電場力為尸'，由正離子束在電場中做勻加速直線運動，有

P=-F,v⑤

2

考慮到牛頓第三定律得到Ff=F,聯(lián)立①⑤式得

⑥

（3）為使‘盡最大，分析⑥式得到

P

三條建議：用質(zhì)量大的離子；用帶電量少的離子；減小加速電壓。

【最新模擬題精練】

1.（2023天津河西區(qū)高二期中）對于書本中幾幅插圖所涉及的物理現(xiàn)象或原理，下列說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.甲圖中，該女生和帶電的金屬球帶有同種性質(zhì)的電荷

B,乙圖為靜電除塵裝置的示意圖，帶正電的塵埃被收集在線狀電離器8上

C.丙圖中，燃氣灶中電子點火器點火應用了靜電屏蔽的原理

D.丁圖中，兩條優(yōu)質(zhì)的話筒線外面包裹著金屬外衣應用了尖端放電的原理

【參考答案】A

【名師解析】

甲圖中，帶電金屬球的多余電荷轉(zhuǎn)移到該女生，該女生和帶電金屬球帶有同種性質(zhì)的電荷，故A正確；

乙圖為靜甩除塵裝置的示意圖，帶正電的塵埃被收集在帶負電的金屬板上，故B錯誤；

內(nèi)圖中，燃氣灶中電子點火器點火應用了尖端放電的原理，故C錯誤；

丁圖中，兩條優(yōu)質(zhì)的話筒線外面包裹著金屬外衣應用了靜電屏蔽的原理，故D錯誤。

2.（2023天津河西區(qū)高二期中）某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進行治療，在這種療法中，質(zhì)子先被加速到

具有較高的能量，然后被引向轟擊腫瘤，殺死細胞，如圖所示，若質(zhì)子的加速長度乩要使質(zhì)子由靜止被勻

加速到心已知質(zhì)子的質(zhì)量為〃?，電量為e,則下列說法不正確的是（）

A.由以上信息可以推算該加速電場的電壓

B.由以上信息可以推算該加速電場的電場強度

C.由以上信息可以判斷出運動過程中質(zhì)子所受電場力做正功，電勢能增加

D.由以上信息不可以推算質(zhì)子加速后的電勢能

【參考答案】C

【名師解析】

由動能定理可得

eU=-mv2

2

可以推算該加速電場的電壓為

AE確，不符合題意；

可以推算該加速電場的電場強度為

Umv2

~d~Hd

B正確，不符合題意;

由以上信息可以判斷出運動過程中質(zhì)子所受電場力做正功，電勢能減少，C錯誤，符合題意;

由功能關系可得，質(zhì)了?電勢能的減少量為

AE=-mv

P2

但由于零勢能點未指明，故不可以推算質(zhì)子加速后的電勢能，D正確，不符合題意。

3.（2023重慶涪陵重點高中質(zhì)檢）人體的細胞膜模型圖如圖所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存

在電壓（醫(yī)學上稱為膜電位）?，F(xiàn)研究某小塊均勻的細胞膜，厚度為d,膜內(nèi)的電場可看作勻強電場，簡化

模型如圖所示。初速度可視為零的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從圖中的4點運動到8點，下列說

細胞外

如施而

A.A點電勢低于8點電勢

B,鈉離子的電勢能減小

C.鈉離子的加速度變大

D.若膜電位不變，當d越大時，鈉離子進入細胞內(nèi)的速度越大

【參考答案］B

【名師解析工因為鈉離子帶正電，其僅在電場力作用下從圖中的A點運動到8點，說明電場力的方向沿A指

向B,電場線由A指向8,所以A點電勢高于B點電勢，故A錯誤：

因為電場力對.鈉離子做正功，所以其電勢能減少，故B正確;

a=qE

因為膜內(nèi)的電場可看作勻強電場，根據(jù)“一帆

可知鈉離子的加速度不變，故C錯誤；

口

qU--1mv~2

根據(jù)動能定理2

可知鈉離子進入細胞內(nèi)的速度y與距離d大小無關，乂因為膜電位u不變，則鈉離子進入細胞內(nèi)的速度大小

不變，故D錯誤。

4.（2023廣東實驗中學三模）工業(yè)生產(chǎn)中有一種叫電子束焊接機的裝置.，其核心部件由如圖所示的高壓輻

向電場組成。該電場的電場線如圖中帶箭頭的直線所示。一電子在圖中H點從靜止開始只在電場力的作用

下沿著電場線做直線運動。設電子在該電場中的運動時間為1,位移為右速度為也受到的電場力為F,電

勢能為后，運動經(jīng)過的各點電勢為的則下列四個圖像可能合理的是（）

【參考答案】D

【名師解析】

電子?所受的電場力的方向與電場強度方向相反，指向圓心，所以電了?向圓心運動，電場強度逐漸增大，根

據(jù)尸=e石，電場力逐漸增大，圖線向上，R錯誤;

.電子的加速度。=——，電子向圓心運動，電場強度增大，電子的加速度增大，速度圖線的斜率增大，圖

線向上彎曲，A錯誤；

C.根據(jù)綜=6",電子向圓心運動，電場強度增大，電勢能圖線的斜率增大，圖線向上彎曲，C錯誤;

D.根據(jù)

電子向圓心運動，逆電場線運動電勢升高；電子向圓心運動，電場強度增大，電勢圖線斜率增大，圖線

向上彎曲，D正確。

5.（2022山東臨沂二模）2022年4月15日哈佛-史密森天體物理學中心的科學家喬納森?麥克道維爾推文表

明：莫尼亞軌道上第一次出現(xiàn)中國衛(wèi)星，該衛(wèi)星曾在2021年工況異常。盡管喬納森的描述中沒有提及該衛(wèi)

星使用了何種引擎，但從軌道提升的描述來判斷，幾乎可以肯定是屬于離子電推引擎，這是利用電場將處

在等離子狀態(tài)的“工質(zhì)”加速后向后噴出而獲得前進動力的一種發(fā)動機。這種引擎不需要燃料，也無污染

物排放。引擎獲得推力的原理如圖所示，進入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極A,8之間的勻

強電場（離子初速度忽略不計），八、8間電壓為U,使正離子加速形成離子束，在加速過程中引擎獲得恒定

的推力。單位時間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目N為定值，離子質(zhì)量為小，電荷量為〃e（其中〃是正整數(shù)，e是元電

荷），加速正離子束所消耗的功率為P,引擎獲得的推力為凡下列說法正確的是（）

---------t/—＞；

氣體M

A

電離室力

引擎獲得的推力F=NhnemU

引擎獲得推力尸=

C.為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，要使下盡量大，可以用質(zhì)量大的離子

D.為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，要使方盡量大，可以用帶電量大的離子

【參考答案】AC

【名師解析】

電場對粒子加速qU=-

根據(jù)動量定理〃M4=Ft

其中

n\}=Nml,q=neNt

整理得

F=Nj2nemU

故A正確B錯誤；

CD.根據(jù)以上分析可知

F_N\j2nemU_NhnemU_I2m

h萬-二L欣XN=”前

20

要使￡盡量大，可以用質(zhì)量大、帶電量小即〃小的離子，故C正確D錯誤。

P

6.（2023河北衡水五模）如圖甲所示，某多級直線加速器由〃個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸

線在同一直線上，各金屬圓筒依序接在交變電源的兩極M、N.匕序號為C的金屬圓板中央有?個質(zhì)子源，

質(zhì)子逸出的速度不計，M、N兩極加上如圖乙所示的電壓“MM，一段時間后加速器穩(wěn)定輸出質(zhì)子流。已知質(zhì)

子質(zhì)量為機、電荷量為e，質(zhì)子通過圓筒間隙的時間不計，月.忽略相對論效應，則（）

乙

A.質(zhì)子在各圓筒中做勻加速直線運動

B.質(zhì)子進入第〃個圓筒瞬間速度為2（〃一1",。

Vm

C.各金屬簡的長度之比為1:起：石：…

D.質(zhì)子在各圓筒中的運動時間之比為1:0：73：…

【參考答案】C

【名師解析】

金屬圓筒中電場為零，質(zhì)子不受電場力，做勻速運動，故A錯謾；

質(zhì)子進入第〃個圓筒時，經(jīng)過〃次加速，根據(jù)動能定理，cUo=；，〃d-O

解得匕二迎4,故B錯誤；

Vtn

只仃質(zhì)子在每個圓筒中勻速運動時間為工時，才能保證每次在縫隙中被電場加速，故D錯誤;

2

第"個圓筒長度…產(chǎn)F4

則各金屬筒的長度之比為|：血：G：…，故c正確。

7.（2023廣東佛山H7教育共同體聯(lián)考）如圖為“小珠落玉盤”的演示實驗，兩金屬板平行放置加圖所示，M、

N為極板上兩點，表面潮濕的泡沫小球剛開始靜止在N點，用高壓感應圈的直流高壓加在兩極板上，讓下

極權帶正電，上極板帶負電，看到泡沫小球先向上運動，與上極板接觸后泡沫小球又向下運動，再與下極

板接觸后再向上運動，之后在兩平行板間往復運動，下面說法正確的是（）

A.泡沫小球在向上運動過程中，小球帶負電

B.泡沫小球在向下運動過程中，電勢能減小

C.泡沫小球在向上運動過程中，電勢能減小

D.泡沫小球在向下運動過程中，做減速運動

【參考答案】BC

【名師解析】

泡沫小球在向上運動過程中，小球帶正電，選項A錯誤；

泡沫小球與上極板接觸帶負電，向下運動，電場力做正功，電勢能減小，選項B正確；

泡沫小球與下極板接觸帶正電，向上運動，電場力做正功，電勢能減小，選項C正確；

小球在向下運動過程中，電場力和重力都向下，則做加速運動，選項D錯誤。

8.（2023長春三模）如圖所示是用于離子聚焦的靜電四極子場的截面圖，四個電極對稱分布，其中兩個電

極帶正電荷，形成高電勢+0,兩個電極帶負電荷，形成低電勢一0。圖中八b、c、d四個點為電場中的四

個位置。下列說法正確的是（）

A.圖中虛線表示電場線B.〃點的電場強度大于。點的電場強度

C.電荷在四個電極的表面分布不均勻D.電子在c點的電勢能小于電子在d點的電勢能

【參考答案】CD

【名師解析工四個電極都是等勢面，電場線與等勢面垂直，則圖中虛線表示等勢線，故A錯誤；

因b點等勢面較。點密集，則〃點電場線分布較。點密集，即b點的電場強度大小比a點的電場強度大小較

大，故B錯誤；

每個電極附近的等勢面分布的疏密不同，則電極表面的電場線疏密不同，則電荷在每個電極的表面分布不

均勻，故C正確；

越靠近正電荷電勢越高，越靠近負電荷電勢越低，故c點電勢高于d點的電勢，而電子帶負電，負電荷在

電勢越低的地方電勢能越大，所以電子在c點的電勢能小于電子在d點的電勢能，故D正確。

9.（2023年廣東廣州一模）如圖是微波信號放大器的結(jié)構(gòu)簡圖，其工作原理簡化如下：均勻電子束以一定

的初速度進入1區(qū)（輸入腔）被向間交變電壓（微波信號）加速或減速，當U"=U（）時，電子被減速到速

度為匕，當〃砧=一。0時，電子被加速到速度為％,接著電子進入II區(qū)（漂移管）做勻速直線運動。某時

刻速度為匕的電子進入I【區(qū)，/時間（小于交變電壓的周期）后速度為匕的電子進入I【區(qū)，恰好在漂移管末

端追上速度為匕的電子，形成電子“群聚塊”，接著“群聚塊”進入HI區(qū)（輸出腔），達到信號放大的作用。

忽略電子間的相互作用。求:

（1）電子進入I區(qū)初速度大小%和電子的比荷￡；

tn

（2）漂移管的長度L

I區(qū)（輸入腔）HI區(qū)（輸出腔）

II區(qū)（漂移管）||

電子束II---

ah

c,22

V-+v；e_匕一片

【參考答案】（1）%=-------,—:(2)L=-^-t

2m4“)彩一匕

【名師解析】

（1）在I區(qū)，由動能定理得

〃?，1，

-皿=5叫-5〃2塔

〃1，1，

eU0=-mv；--mv-

聯(lián)立解得

（2）在II區(qū)，設彩電子運動時間為f，則

v^t+f)=L

v/=L

v.v,

聯(lián)立解得Lr=—^t

匕一匕

15.（2023北京昌平二模）1913年，美國物理學家密立根用油滴實驗證明電荷的量子性并測出電子的電荷

量，由此獲得了1923年度諾貝爾物理學獎。

如圖是密立根油滴實驗的原理示意圖，兩個水平放置、相距為d的金屬極板，上極板中央有一小孔。用噴

霧器將細小的油滴噴入密閉空間，這些油滴由于摩擦而帶了負電。油滴通過上極板的小孔進入到觀察室中。

當兩極板電壓為。時，某一油滴恰好懸浮在兩板間靜止。將油滴視為半徑為，?的球體，已知油滴的密度為

重力加速度為8。

（1）求該油滴所帶的電荷量貴

（2）由于油滴的半徑，?太小，無法直接測量。密立根讓油滴在電場中懸浮，然后撤去電場，油滴開始做加

速運動；由于空氣阻力的存在，油滴很快做近似勻速運動，測由油滴在時間/內(nèi)勻速下落的距嗡為從已知

球形油滴受到的空氣阻力大小為f=6九7?，其中V為空氣的粕滯系數(shù)，】，為油滴運動的速率,不計空氣浮

力。請推導半徑/?的表達式（用〃、h、，、夕和g表示）。

（3）實驗發(fā)現(xiàn)，對于質(zhì)量為機的油滴，如果改變它所帶的電荷量力則能夠使油滴達到平衡的電壓必須是

某些特定值U?,研究這些電壓變化的規(guī)律可發(fā)現(xiàn)它們都滿足方程U”=蛔=,式中〃=±1,±2，……

q

此現(xiàn)象說明了什么？

【名師解析】

（B由平衡可知

u

，q=mg

4

/77=—

解得

pdry

q=-----------

3U

(2)由題意可知

f=mg

其中

/=6?！ㄆ?/p>

h

v=-

解得

r=叵

721Pg

(3)研究這些電壓變化的規(guī)律可發(fā)現(xiàn)它們都滿足方程

5,=皿=必

q

式中〃=±1,±2，...即

U?

-jq='〃g

即

uo

U〃q=mg

d

此現(xiàn)象說明了油滴所帶電量都是某一值的整數(shù)倍。

16.(18分)(2023四川德陽一診)為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容淵側(cè)面是絕緣的透明有

機玻璃，它的上下底面是面積為人的金屬板，間距為L當連接到電壓為U的高壓電源正負兩極時，能在

兩金屬板間產(chǎn)生勻強電場，如圖所示.容器的下底面的金屬板均勻分布許多小孔，合上開關后，煙塵顆粒

可以源源不斷地穩(wěn)定地從小孔流入容器中，假設單位時間內(nèi)進入的顆粒數(shù)為〃個,每個顆粒帶電荷量為-q、

質(zhì)量為機，不考慮顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略顆粒所受重力.并認為顆粒剛進入電場時的初

速度為零，當電流穩(wěn)定后，求:

（2）電場力對顆粒做功的功率；

（3）在靠近上極板附近的薄層（厚度極小）內(nèi)煙塵顆粒的總動能與容器中央（到上極板的距離為g）相同

2

厚度的薄層內(nèi)煙塵顆粒的總動能之比.

【名師解析［（1）對極短時間△〃內(nèi)撞到上底面的顆粒，由或量定理一〃△，一0一從小?

極短時間△/內(nèi)撞到上底面的顆粒數(shù)量為：N=nN②

對某一個顆粒，從下底面到上底面，由動能定理：qU=-mv2-0③

2

由①②③得：F=nj2qUm

（2）方法一：從電路的角度求解

電路中電場力做功的功率：P=UI⑦

帶電顆粒上升過程形成的/=幺迫⑧

由⑦⑧解得：P=nqU

方法二：

W

電場力做功的功率：P=—⑦

在時間△，內(nèi)電場力對容器內(nèi)所有顆粒所做功w等價于把ar內(nèi)進入容器的顆粒的速度從（）增大到電場力

所做的功，-為顆粒到達上底面時的速度：W=-（nAtm）v2⑧

2

對一個顆粒從下底面到上底面，由動能定理：^=ynv2-0⑨

由⑦⑧⑨解得：P=nqU

方法三：

V

總電場力做功的功率：P=F達電5⑦

容器內(nèi)所有顆粒所受總電場力：心電=川?qE

0+v

對一個顆粒從下底面到上底面：L=-----1⑨

2

由⑦⑧⑨解得：P=nqU

（3）設在靠近上極板附近的薄層厚度為△￡,因為厚度極小

所以薄層內(nèi)的顆粒的速度可視為都為9二任

對一個顆粒從下底面到上底面：V）2=2aL

薄層內(nèi)的顆粒數(shù)量為：N、=叫

薄層內(nèi)煙塵顆粒的總動能：Eki=N^mv[

由以上四個式子可得：

在靠近上極板附近的薄層（厚度極?。﹥?nèi)煙塵顆粒的總動能：=n?Ly[2aL

設在容器正中央厚度為的薄層，因為厚度極小

所以薄層內(nèi)的顆粒的速度可視為都為吃

對一個顆粒從下底面到上底面：A=2a—

-2

薄層內(nèi)的顆粒數(shù)量為：=nt2

薄層內(nèi)煙塵顆粒的總動能：Ek2=N2-mvl

由以上四個式子可得：

在容器正中央相同厚度的薄層內(nèi)煙塵顆粒的總動能：Ek2=n：.L^la^

綜上所述，兩處總動能之比：^-=—

41

17.（2023湖南名校高二聯(lián)考）某學校氣象興趣小組的同學利用所學物理知識設計了一個電容式風力傳感

器。如圖所示，將電容器與靜電計組成回路，可動電極在風力作用下向右移動，引起電容的變化，風力越

大，移動距離越大（兩電極不接觸）。若極板上電荷量保持不變，在受到風力作用時，則（）

可動電極固定電極

B.極板間電場強度不變

C.極板間電壓變大D.靜電計指針張角越小，風力越小

【參考答案】B

【名師解析】

根據(jù)平行板電容器決定式c=-5-

在受到風力作用時，“減小，則電容器電容變大，故A錯誤;

Q

平行板極板間電場強度七二U二C二。二4ikQ,不變，故B正確;

~d~d~Cd~srS

平行板極板間電壓U哈變小，故C錯誤；

風力越小，d越大，極板間電壓越大，靜電計指針張角越大，故D錯誤。

18.（2023湖北部分名校聯(lián)考）傳感器是自動控制設備中不可缺少的元件，已經(jīng)滲透到宇宙開發(fā)、環(huán)境保

護、交通運輸乃至家庭生活等多種領域。如圖所示為三種電容式傳感器。下列說法正確的是（）

待測壓力尸

圖乙

A.圖甲是測定液面高度力的傳感器，液面高度。發(fā)生變化時,兩電極之間的距離發(fā)生變化，從而使電容發(fā)

生變化

B.圖乙是測定壓力的傳感器，壓力發(fā)生變化時，兩電極之間的距離發(fā)生變化，從而使電容發(fā)生變化

c.圖丙是測定角度。的傳感器，珀度e發(fā)生變化時，兩電極之間的正對面積發(fā)生變化，從而使電容發(fā)生變

化

D.三個圖中傳感器都是通過改變兩電極之間的正對面枳來改變電容的

【參考答案】BC

【名師解析】

題圖甲中液面高度，發(fā)生變化時，兩個電極間的正對面積發(fā)生了變化，從而使電容發(fā)生變化，故A錯誤；

題圖乙中當待測壓力作用在可動電極上且發(fā)生變化時，兩電極之間的距離發(fā)生變化，從而使電容發(fā)生變化，

故B正確；題圖丙中當角度。發(fā)生變化時，兩電極之間的正對面積發(fā)生變化，從而使電容發(fā)生變化，故C

正確：.因為題圖乙是通過改變兩電極之間的距離來改變電容的，故D錯誤。

19.（2023廣東重點高中期末）微信運動步數(shù)的測量是通過手機內(nèi)電容式加速度傳感器實現(xiàn)的。原理如圖，M

和N為電容器兩極板，M極板固定，N板兩端與兩輕彈簧連接，當手機的加速度變化時，N極板只能按圖中

標識的前后方向運動。下列對傳感器描述正確的是（）

R

■M「~

1r

前

后

A.保持向前勻速運動，電阻R將以恒定功率發(fā)熱

B.由勻速突然向前減速時，電容器所帶電荷量增加

C.由靜止突然加速后退時，電流由。向〃流過電流表

D.保持向前勻減速運動時，MN訶的電場強度持續(xù)減小

【參考答案］BC

【名師解析】