题目
【单选题】一个球形的橡皮气球可看作是有一定厚度的球壳,其上均匀分布有正电荷。在此气球被吹气而均匀膨胀的过程中,能被气球橡皮层掠过的空间点处的电场强度A. 保持不变。B. 逐渐变强 。C. 逐渐变小,但不为零 。D. 先不变,然后逐渐变小,最后为零
【单选题】一个球形的橡皮气球可看作是有一定厚度的球壳,其上均匀分布有正电荷。在此气球被吹气而均匀膨胀的过程中,能被气球橡皮层掠过的空间点处的电场强度
A. 保持不变。
B. 逐渐变强 。
C. 逐渐变小,但不为零 。
D. 先不变,然后逐渐变小,最后为零
题目解答
答案
D. 先不变,然后逐渐变小,最后为零
解析
步骤 1:理解问题背景
气球被吹气而均匀膨胀,意味着电荷分布的球壳半径在增加,但电荷总量保持不变。
步骤 2:应用高斯定理
根据高斯定理,对于一个均匀带电的球壳,其外部的电场强度与球壳的总电荷量成正比,与距离球心的距离的平方成反比。
步骤 3:分析电场强度变化
当气球膨胀时,对于能被气球橡皮层掠过的空间点,这些点相对于球壳的中心距离在增加,因此电场强度会逐渐变小。当这些点最终位于球壳内部时,根据高斯定理,球壳内部的电场强度为零。
气球被吹气而均匀膨胀,意味着电荷分布的球壳半径在增加,但电荷总量保持不变。
步骤 2:应用高斯定理
根据高斯定理,对于一个均匀带电的球壳,其外部的电场强度与球壳的总电荷量成正比,与距离球心的距离的平方成反比。
步骤 3:分析电场强度变化
当气球膨胀时,对于能被气球橡皮层掠过的空间点,这些点相对于球壳的中心距离在增加,因此电场强度会逐渐变小。当这些点最终位于球壳内部时,根据高斯定理,球壳内部的电场强度为零。