题目
已知一高斯面所包围的体积内电量代数和等于零,则肯定 [ ]A. 高斯面上各点场强等于零.B. 穿过高斯面上每一面元的电通量均为零.C. 穿过整个高斯面的电通量为零.D. 以上说法都不正确.
已知一高斯面所包围的体积内电量代数和等于零,则肯定 [ ]
A. 高斯面上各点场强等于零.
B. 穿过高斯面上每一面元的电通量均为零.
C. 穿过整个高斯面的电通量为零.
D. 以上说法都不正确.
题目解答
答案
C. 穿过整个高斯面的电通量为零.
解析
考查要点:本题主要考查对高斯定理的理解,特别是电通量与高斯面内电荷量的关系,以及场强分布与电通量的关系。
解题核心思路:
- 高斯定理指出,穿过任意闭合高斯面的电通量等于该面内所有电荷量的代数和除以真空电容率$\varepsilon_0$,即$\Phi = \frac{Q_{\text{enc}}}{\varepsilon_0}$。
- 若高斯面内总电荷$Q_{\text{enc}} = 0$,则总电通量$\Phi = 0$,但不能直接推出高斯面上各点场强为零,因为场强还可能由面外电荷产生。
- 电通量是积分量,总电通量为零不代表每个面元的电通量为零。
破题关键点:
- 明确区分总电通量与场强分布的关系,避免混淆局部场强与整体电通量。
选项分析:
-
选项A:高斯面上各点场强等于零。
- 错误。场强由高斯面内外所有电荷共同决定。即使面内总电荷为零,面外电荷仍可能使场强非零。例如,将一个点电荷置于高斯面外,高斯面上的场强不为零,但面内总电荷为零。
-
选项B:穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。
- 错误。总电通量为零是各面元电通量的代数和为零,但单个面元的电通量可能有正有负。例如,若高斯面外存在对称分布的电荷,不同面元的电通量可能相互抵消,但单个面元的电通量不为零。
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选项C:穿过整个高斯面的电通量为零。
- 正确。根据高斯定理,若$Q_{\text{enc}} = 0$,则总电通量$\Phi = \frac{Q_{\text{enc}}}{\varepsilon_0} = 0$。
-
选项D:以上说法都不正确。
- 错误。选项C正确,因此D不成立。