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加速度大小a==
经过B点时粒子沿竖直方向的速度大小vy=at=· 带电粒子在B点速度的大小v=
qEqUmmdqULmdv0
q2U2L2
v0+222;
mdv0
2
(3)粒子从A点运动到B点过程中,据动能定理得:
qUAB=mv2-mv02
1212mv-mv022qU2L2
A、B间的电势差UAB==22。
q2mdv0
1
212
L答案:(1) (2)
v0q2U2L2qU2L2
v0+222 (3)22
mdv02mdv0
2
STS问题——练迁移思维
电容器在现代科技生活中的应用
电容器在现代生活中应用十分广泛,其中作为传感器使用的有智能手机上的电容触摸屏、电容式传声器、电容式加速度计等。
(一)智能手机上的电容触摸屏
1.[多选]目前智能手机普遍采用了电容触摸屏,电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的,它是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物),夹层ITO涂层作为工作面,四个角引出四个电极,当用户手指触摸电容触摸屏时,手指和工作面形成一个电容器,因为工作面上接有高频信号,电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出,且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例,控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置。对于电容触摸屏,下列说法正确的是( )
A.电容触摸屏只需要触摸,不需要压力即能产生位置信号 B.使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作
C.手指压力变大时,由于手指与屏的夹层工作面距离变小,电容变小 D.手指与屏的接触面积变大时,电容变大 推荐学习K12资料
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[思维转换提示]
解析:选AD 据题意知,电容触摸屏只需要触摸,由于流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例,控制器就能确定手指的位置,因此不需要手指有压力,故A正确;绝缘笔与工作面不能形成一个电容器,所以不能在电容屏上进行触控操作,故B错误;手指压力变大时,由于手指与屏的夹层工作面距离变小,电容将变大,故C错误;手指与屏的接触面积变大时,电容变大,故D正确。
(二)电容式传声器
2.(2018·汕头模拟)图示为某电容传声器结构示意图,当人对着传声器讲话,膜片会振动。若某次膜片振动时,膜片与极板距离增大,则在此过程中( )
A.膜片与极板间的电容增大 B.极板所带电荷量增大 C.膜片与极板间的电场强度增大 D.电阻R中有电流通过 [思维转换提示]
εrS解析:选D 根据C=可知,膜片与极板距离增大,膜片与极板间的电容减小,选
4πkd项A错误;根据Q=CU可知极板所带电荷量减小,因此电容器要通过电阻R放电,所以选项D正确,B错误;根据E=可知,膜片与极板间的电场强度减小,选项C错误。
(三)电容式加速度计
3.[多选]电容式加速度传感器的原理如图所示,质量块左、右侧连接电介质、轻质弹簧,弹簧与电容器固定在外框上,质量块可带动电介质移动,改变电容。则( )
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A.电介质插入极板间越深,电容器电容越小 B.当传感器以恒定加速度运动时,电路中有恒定电流 C.若传感器原来向右匀速运动,突然减速时弹簧会压缩 D.当传感器由静止突然向右加速时,电路中有顺时针方向的电流
εrS解析:选CD 由C=知,电介质插入越深,εr越大,即C越大,A错;当传感器
4πkd以恒定加速度运动时,电介质相对电容器静止,电容不变,电路中没有电流,B错;传感器向右匀速运动,突然减速时,质量块由于惯性相对传感器向右运动,弹