题目
一点电荷 q 处在球形高斯面的中心,当将另一个点电荷置于高斯球面外附近时,穿过此高斯面的电 通量是否会发生变化?A. 变化B. 不变化C. 不确定
一点电荷 q 处在球形高斯面的中心,当将另一个点电荷置于高斯球面外附近时,穿过此高斯面的电 通量是否会发生变化?
A. 变化
B. 不变化
C. 不确定
题目解答
答案
B. 不变化
解析
考查要点:本题主要考查对高斯定理的理解,特别是电通量与高斯面内外电荷分布的关系。
解题核心思路:
根据高斯定理,穿过高斯面的电通量仅由高斯面内的电荷决定,与高斯面外的电荷无关。因此,当外部电荷移动时,只要高斯面内的总电荷不变,电通量就不会变化。
破题关键点:
- 明确高斯定理的公式 $\Phi = \frac{Q_{\text{enc}}}{\varepsilon_0}$,其中 $Q_{\text{enc}}$ 是高斯面内的总电荷。
- 理解外部电荷的电场线穿过高斯面时“进”和“出”的数量相等,总通量为零。
根据高斯定理,电通量的计算仅依赖于高斯面内的电荷。题目中,初始时高斯面内只有电荷 $q$,因此电通量为 $\Phi = \frac{q}{\varepsilon_0}$。当另一个电荷被放置在高斯面外时:
- 高斯面内的总电荷 $q$ 未改变,因此电通量的计算结果仍为 $\frac{q}{\varepsilon_0}$。
- 外部电荷的电场线虽然会影响高斯面内部的电场分布,但其穿过高斯面的“进入”和“出去”的电场线数量相等,总通量为零。
- 综上,电通量保持不变。