Question

【题目】一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的层塑料为绝缘电介质，其厚度为d，介电常数为ε．若发现在某一小段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计，设电源电压恒定为U，则下列说法中正确的是（　　）

A. 瓶内液面降低了

B. 瓶内液面升高了

C. 瓶内液面升高了

D. 瓶内液面降低了

Answer 1

【答案】A

【解析】

由图可知，液体与瓶的外壁涂的导电涂层构成了电容器，由题目图可知，两板间距离不变；液面高度变化时只有正对面积发生变化；则由 可知，当液面升高时，正对面积S增大，则电容增大，当液面降低时，正对面积S减小，则电容减小。由于电流从下向上流过电流计，可知该时间内电容器上的电荷量减小，由于电势差不变，那么电容的电量减小；瓶内液面降低。t时间内减少的电量：q=It,依据C=，可得：q=U△C,液面的高度为h时的正对面积：S=2πrh，联立解得：△h=，故A正确，BCD错误；