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如图9-14所示,计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器.电容的计算公式是其中ε=9.0×10-12 F·m-1,S表示两金属片的正对面积,d表示两金属间的距离.当某一键被按下时,d发生改变,引起电容器的电容发生改变,从而给电子线路发出相应的信号.已知两金属片的正对面积为50 mm2,键未被按下时,两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF,电子线路就能发出相应的信号,那么为使按键得到反应,至少需要按下多大距离?

解析:计算机键盘是一个电容传感器,由题意知是通过改变两极板间距来改变电容,得到相应的电信号.又因两极板间距减小,电容变大,设原间距为d0,至少要按下距离为d,电子线路恰能检测出必要的信号,则根据先求得未按下时的电容C1=0.75 pF,再由和C2=1.00 pF,

 

即d=0.15 mm. 

答案:0.15 mm

练习册系列答案
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把一根不计重力的、通电的硬直导线ab放在磁场中,导线所在区域的磁感线呈弧形,如图9-14所示.导线可以在空中自由移动和转动,导线中的电流方向由a向b,关于导线的受力和运动情况下述说法正确的是(  )

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如图9-14所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1 000 V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入.A、B板长l=0.20 m,相距d=0.020 m,加在A、B两板间电压U随时间t变化的Ut图线如图9-15所示.设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场.在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的.两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极板右端距离b=0.15 m,筒绕其竖直轴匀速转动,周期T=0.20 s,筒的周长C=0.20 m,筒能接收到通过A、B板的全部电子.

图9-14

图9-15

图9-16

(1)以t=0时(见图9-15,此时U=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点,并取y轴竖直向上.试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标.(不计重力作用)

(2)在给出的坐标纸(图9-16)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线.

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如图9-14所示,光滑导体棒bc固定在竖直放置的足够长的平行金属导轨上,构成框架abcd,其中bc棒电阻为R,其余电阻不计.一不计电阻的导体棒ef水平放置在框架上,且始终保持良好接触,能无摩擦地滑动,质量为m.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直框面.若用恒力F向上拉ef,则当ef匀速上升时,速度多大?

图9-14

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图9-13所示,两根足够长的直金属导轨平行放置R的电阻。一根质量为 的均直金属斜面上,两导轨间距为两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。

(1)由方向看到的装置如图9-14所示,请在此图中画出杆下滑过程中某时刻的受力示意图;

(2)在加速下滑过程中,当杆的速度大小为时,求此时杆中的电流及其加速的大小;

(3)求在下滑过程中,杆可以达到的速度最大值。

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的均直金属斜面上,两导轨间距为两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。

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(2)在加速下滑过程中,当杆的速度大小为时,求此时杆中的电流及其加速的大小;

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