题目
6.一点电荷 q 位于边长为 d 的立方体的顶角上,通过与 q 相连的三个平面的电通量是A.B.C.0D.
6.一点电荷 q 位于边长为 d 的立方体的顶角上,通过与 q 相连的三个平面的电通量是
A.
B.
C.0
D.
A.
B.
C.0
D.
题目解答
答案
答案:C
解析
步骤 1:理解电通量和高斯定理
电通量是电场线穿过一个闭合曲面的量度。高斯定理指出,穿过一个闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内电荷量的代数和除以真空介电常数 ε₀。
步骤 2:确定电荷 q 与立方体的关系
电荷 q 位于立方体的一个顶角上,因此它只与三个平面相交。由于电荷 q 位于顶角,它对立方体的贡献是均匀分布在与它相连的三个平面上。
步骤 3:计算电通量
由于电荷 q 位于立方体的一个顶角上,它对整个立方体的电通量贡献是 1/8 的总电通量。因为电荷 q 位于立方体的一个顶角上,它只与三个平面相交,所以通过这三个平面的电通量是总电通量的 1/8。根据高斯定理,总电通量为 q/ε₀,因此通过这三个平面的电通量为 q/8ε₀。
电通量是电场线穿过一个闭合曲面的量度。高斯定理指出,穿过一个闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内电荷量的代数和除以真空介电常数 ε₀。
步骤 2:确定电荷 q 与立方体的关系
电荷 q 位于立方体的一个顶角上,因此它只与三个平面相交。由于电荷 q 位于顶角,它对立方体的贡献是均匀分布在与它相连的三个平面上。
步骤 3:计算电通量
由于电荷 q 位于立方体的一个顶角上,它对整个立方体的电通量贡献是 1/8 的总电通量。因为电荷 q 位于立方体的一个顶角上,它只与三个平面相交,所以通过这三个平面的电通量是总电通量的 1/8。根据高斯定理,总电通量为 q/ε₀,因此通过这三个平面的电通量为 q/8ε₀。