题目
静电场高斯定理 oint _(S)overrightarrow (E)cdot d overrightarrow (S)= sum q/s_(0)公式,下述说法正确的是:A. 适用于任何静电场B. 只适用于真空中的静电场C. 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场D. 适用于非闭合曲面所包围的静电场
静电场高斯定理 $\oint _{S}\overrightarrow {E}\cdot d \overrightarrow {S}= \sum q/s_{0}$公式,下述说法正确的是:
A. 适用于任何静电场
B. 只适用于真空中的静电场
C. 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场
D. 适用于非闭合曲面所包围的静电场
题目解答
答案
A. 适用于任何静电场
解析
高斯定理是静电学中的基本定理,其核心内容是:电场的通量仅与闭合曲面包围的电荷量有关。本题的关键在于理解高斯定理的适用范围:
- 适用条件:高斯定理适用于任何静电场,无论电场是否具有对称性(如球对称、轴对称等),只要满足静电场条件即可。
- 常见误区:高斯定理的公式形式虽然简洁,但其应用是否简便取决于电场的对称性。例如,利用高斯定理求解电场时,通常需要选择与电场对称性匹配的高斯面,但这并不意味着定理本身仅适用于对称电场。
选项分析
选项A:适用于任何静电场
正确。高斯定理是静电学的一般性结论,其数学推导不依赖电场的具体分布形式,因此无论电场是否对称,只要满足静电场条件,定理均成立。
选项B:只适用于真空中的静电场
错误。高斯定理在介质存在时仍然成立,但需将总电荷(自由电荷+极化电荷)代入公式。若题目中未涉及介质,公式中的电荷可视为自由电荷,但定理本身不限于真空。
选项C:只适用于具有对称性的静电场
错误。高斯定理的适用性与电场对称性无关。对称性仅影响计算通量的难易程度,而非定理本身的适用范围。
选项D:适用于非闭合曲面所包围的静电场
错误。高斯定理中的曲面必须是闭合的,否则无法定义通量。非闭合曲面无法直接应用该定理。