下列说法中正确的是( )(A)静电平衡下导体球内可能有净电荷(B)导体表面的电荷一定基均匀分布(C)通过高斯面的电位移通量仅与高斯面内的自由电荷有关(D)电介质上一定无极化电荷
下列说法中正确的是( )
(A)静电平衡下导体球内可能有净电荷
(B)导体表面的电荷一定基均匀分布
(C)通过高斯面的电位移通量仅与高斯面内的自由电荷有关
(D)电介质上一定无极化电荷
题目解答
答案
(A)静电平衡下导体球内可能有净电荷:错误。在静电平衡状态下,导体内部不会有净电荷存在,因为净电荷会在导体内部产生电场,导致电荷移动,直到电荷分布达到静电平衡。
(B)导体表面的电荷一定均匀分布:正确。在静电平衡状态下,导体表面的电荷会均匀分布,这是为了使电场在导体内部为零。
(C)通过高斯面的电位移通量仅与高斯面内的自由电荷有关:正确。根据高斯定律,电位移通量只与高斯面内的自由电荷有关,与束缚电荷无关。
(D)电介质上一定无极化电荷:错误。电介质可以通过极化现象形成极化电荷,使得电介质产生极化,且极化电荷可以在内部或表面存在。
综上所述,根据对电荷和电场的基本概念和性质的分析,正确的说法是:(B)导体表面的电荷一定均匀分布,(C)通过高斯面的电位移通量仅与高斯面内的自由电荷有关。因此,本题的答案是选项 B、C。
解析
本题考查静电平衡条件下导体的电荷分布、电位移通量与自由电荷的关系,以及电介质的极化电荷等概念。关键点在于:
- 静电平衡时导体内部无净电荷,所有净电荷分布在表面;
- 导体表面电荷分布由形状决定,不一定均匀;
- 电位移通量仅与高斯面内的自由电荷有关;
- 电介质存在极化电荷。
选项分析
(A) 静电平衡下导体球内可能有净电荷
错误。静电平衡时,导体内部电场为零,若存在净电荷会产生电场,导致电荷移动,最终内部无净电荷。
(B) 导体表面的电荷一定均匀分布
错误。导体表面电荷分布由形状决定,例如尖端电荷密度大。只有对称导体(如球体)电荷均匀分布,但题目中“一定”表述绝对化。
(C) 通过高斯面的电位移通量仅与高斯面内的自由电荷有关
正确。根据电位移的高斯定律,通量仅与自由电荷相关,与束缚电荷无关。
(D) 电介质上一定无极化电荷
错误。电介质极化时,表面或内部会产生极化电荷。