题目
在静电场中,电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零,这表明静电场是 场
在静电场中,电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零,这表明静电场是 场
题目解答
答案
保守
解析
考查要点:本题主要考查对静电场基本性质的理解,特别是电场强度的环路积分特性与保守场的关系。
解题核心思路:
静电场中电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零,这一结论直接关联到电场力做功的性质。关键在于理解保守场的定义(力场的做功与路径无关,仅取决于起点和终点),并联系到电势的概念(保守场允许引入势函数)。
破题关键点:
- 闭合路径积分结果为零 → 电场力做功为零 → 与路径无关。
- 保守场的核心特征是做功路径无关,因此静电场属于保守场。
步骤解析:
- 环路积分的物理意义:
静电场中,电场强度 $\mathbf{E}$ 的环路积分 $\oint \mathbf{E} \cdot d\mathbf{l} = 0$,表示电场力沿闭合路径移动电荷时总功为零。 - 保守场的定义:
若力场的做功与路径无关(仅由起点和终点决定),则该场为保守场。 - 结论推导:
由于闭合路径积分结果为零,说明电场力做功与路径无关,因此静电场是保守场。
关联知识:
- 静电场可引入电势 $\varphi$,满足 $\mathbf{E} = -\nabla \varphi$,进一步证明其保守性。
- 非保守场(如涡旋电场)的环路积分不为零,与本题结论形成对比。