
灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为:电流从左边接线柱流进电流计,指针向左偏.如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转,那么( ) A. 导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在增大 B. 导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在增大 C. 导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在减小 D. 导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在减小
当灵敏电流计指针向左偏转时,意味着电流从左边接线柱流入。在测定导电液体深度的电容式传感器中,导体芯A与导电液体构成电容器,其电容大小随液面高度h变化而改变。根据题目条件,指针左偏表明电流从左侧流入电流计,此时导体芯A所带电量正在减小。
由电容定义式,在电源电压U不变的情况下,电量Q减小意味着电容C减小。电容器的电容由\(C = \frac{\varepsilon S}{4\pi kd}\)决定,其中正对面积S与液体深度h直接相关:h增大时S增大,电容C增大;h减小时S减小,电容C减小。因此,电容C减小对应液体深度h减小。
综上,指针左偏时导体芯A电量减小且液体深度h减小,正确答案为D。这一结论在类似题目解析中得到验证,即电流方向、电容变化与液面高度的关系需通过电容决定式和定义式联立分析。思考:若将电源断开后再观察液面变化,指针偏转方向会如何改变?