题目
以下哪(几)个结果为标量(或标量场)?A. (vec(A) times vec(B)) cdot vec(C)B. nabla^2 vec(A)C. nabla times (nabla times vec(A))D. (nabla varphi) cdot (nabla psi)
以下哪(几)个结果为标量(或标量场)?
A. $\left(\vec{A} \times \vec{B}\right) \cdot \vec{C}$
B. $\nabla^2 \vec{A}$
C. $\nabla \times \left(\nabla \times \vec{A}\right)$
D. $(\nabla \varphi) \cdot (\nabla \psi)$
题目解答
答案
AD
A. $\left(\vec{A} \times \vec{B}\right) \cdot \vec{C}$
D. $(\nabla \varphi) \cdot (\nabla \psi)$
A. $\left(\vec{A} \times \vec{B}\right) \cdot \vec{C}$
D. $(\nabla \varphi) \cdot (\nabla \psi)$
解析
本题本题主要考查向量运算和标量的性质,解题的关键在于明确向量的点积积、叉积、梯度、拉普拉斯算子等运算的结果是标量还是向量还是标量场。
选项A
- 首先,根据向量叉积的性质,$\vec{A} \times \vec{B}$的结果是一个向量,设$\vec{D}=\vec{A} \times \vec{B}$。
- 然后,再根据向量点积的性质,两个向量的点积结果是一个标量。所以$\vec{D} \cdot \vec{C}=(\vec{A} \times \vec{B}) \cdot \vec{C}$是一个标量。
选项B
- 拉普拉斯算子$\nabla^2$作用在向量$\vec{A}$上,$\nabla^2 \vec{A}=\nabla(\nabla \cdot \cdot \vec{A})-\nabla \times (\nabla \times \vec{A})$,其结果是一个向量。
选项C
- 先看$\nabla \times \vec{A}$,根据旋度的定义,向量场$\vec{A}$的旋度$\nabla \times \vec{A}$是一个向量场。
- 再对$\nabla \times \vec{AAA}$求旋度,即$\nabla \times (\nabla \times \vec{A})$,结果仍然是一个向量场。
选项D
- 梯度$\nabla$作用在标量场$\varphi$和$\psi$上,$\nabla \nabla \varphi$和$\nabla \psi$分别是标量场$\varphi$和$\psi$的梯度,它们都是向量场。
- 两个向量场的点积$(\nabla \varphi) \cdot (\nabla \psi)$的结果是一个标量场。