题目
一点电荷放在球形高斯面的中心处.下列哪一种情况,通过高斯面的电场强度通量发生变化:A. 将另一点电荷放在高斯面外.B. 将另一点电荷放进高斯面内.C. 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内.D. 将高斯面半径缩小.
一点电荷放在球形高斯面的中心处.下列哪一种情况,通过高斯面的电场强度通量发生变化:
A. 将另一点电荷放在高斯面外.
B. 将另一点电荷放进高斯面内.
C. 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内.
D. 将高斯面半径缩小.
题目解答
答案
B. 将另一点电荷放进高斯面内.
解析
步骤 1:理解高斯定理
高斯定理指出,通过一个闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面内所有电荷的代数和除以真空介电常数。公式为:\[ \Phi_E = \frac{Q_{\text{enc}}}{\varepsilon_0} \],其中 \(\Phi_E\) 是电场强度通量,\(Q_{\text{enc}}\) 是闭合曲面内的总电荷量,\(\varepsilon_0\) 是真空介电常数。
步骤 2:分析选项
A. 将另一点电荷放在高斯面外。由于高斯定理只考虑闭合曲面内的电荷,所以高斯面外的电荷不会影响通过高斯面的电场强度通量。
B. 将另一点电荷放进高斯面内。高斯面内的总电荷量增加,根据高斯定理,通过高斯面的电场强度通量会增加。
C. 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内。高斯面内的总电荷量不变,根据高斯定理,通过高斯面的电场强度通量不变。
D. 将高斯面半径缩小。高斯面内的总电荷量不变,根据高斯定理,通过高斯面的电场强度通量不变。
高斯定理指出,通过一个闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面内所有电荷的代数和除以真空介电常数。公式为:\[ \Phi_E = \frac{Q_{\text{enc}}}{\varepsilon_0} \],其中 \(\Phi_E\) 是电场强度通量,\(Q_{\text{enc}}\) 是闭合曲面内的总电荷量,\(\varepsilon_0\) 是真空介电常数。
步骤 2:分析选项
A. 将另一点电荷放在高斯面外。由于高斯定理只考虑闭合曲面内的电荷,所以高斯面外的电荷不会影响通过高斯面的电场强度通量。
B. 将另一点电荷放进高斯面内。高斯面内的总电荷量增加,根据高斯定理,通过高斯面的电场强度通量会增加。
C. 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内。高斯面内的总电荷量不变,根据高斯定理,通过高斯面的电场强度通量不变。
D. 将高斯面半径缩小。高斯面内的总电荷量不变,根据高斯定理,通过高斯面的电场强度通量不变。