Question

半导体指纹传感器：在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面．手指贴在其上与其构成了电容器的另一极，由于手指指纹深浅不同，嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同，其工作过程是通过对电容感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备将采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集，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时，在手指靠近时，各金属电极电量减小
D．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指远离时，各金属电极均处于充电状态

Answer 1

【答案】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=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=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．故C错误．
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B
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．