题目
由真空中静电场的高斯定理 oint _S bar E cdot d bar S = 1div ( varepsilon _0)sum q,可知()。 A. 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零B. 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定都不为零C. 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定都为零D. 闭合面内无电荷时,闭合面上各点场强一定为零
$$ 由真空中静电场的高斯定理 $\oint \_S \bar E \cdot d \bar S = 1\div { \varepsilon \_0}\sum q$,可知()。 $$
- A. 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零
- B. 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定都不为零
- C. 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定都为零
- D. 闭合面内无电荷时,闭合面上各点场强一定为零
题目解答
答案
C
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 $\varepsilon_0$。即 $\oint_S \bar E \cdot d \bar S = \frac{1}{\varepsilon_0} \sum q$。这意味着,如果闭合面内的电荷代数和为零,那么通过该闭合面的电通量也为零,但并不意味着闭合面上各点的电场强度都为零。
步骤 2:分析选项
A. 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定为零。因为闭合面内的电荷代数和为零,只是说明通过该闭合面的电通量为零,但闭合面外的电荷或闭合面内的电荷分布不均匀,都可能导致闭合面上各点的电场强度不为零。
B. 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强不一定都不为零。因为闭合面内的电荷代数和不为零,说明通过该闭合面的电通量不为零,但闭合面上各点的电场强度可能为零,也可能不为零。
C. 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定都为零。这是正确的,因为闭合面内的电荷代数和为零,只是说明通过该闭合面的电通量为零,但闭合面外的电荷或闭合面内的电荷分布不均匀,都可能导致闭合面上各点的电场强度不为零。
D. 闭合面内无电荷时,闭合面上各点场强不一定为零。因为闭合面内无电荷,只是说明通过该闭合面的电通量为零,但闭合面外的电荷或闭合面内的电荷分布不均匀,都可能导致闭合面上各点的电场强度不为零。
高斯定理指出,通过一个闭合曲面的电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 $\varepsilon_0$。即 $\oint_S \bar E \cdot d \bar S = \frac{1}{\varepsilon_0} \sum q$。这意味着,如果闭合面内的电荷代数和为零,那么通过该闭合面的电通量也为零,但并不意味着闭合面上各点的电场强度都为零。
步骤 2:分析选项
A. 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定为零。因为闭合面内的电荷代数和为零,只是说明通过该闭合面的电通量为零,但闭合面外的电荷或闭合面内的电荷分布不均匀,都可能导致闭合面上各点的电场强度不为零。
B. 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强不一定都不为零。因为闭合面内的电荷代数和不为零,说明通过该闭合面的电通量不为零,但闭合面上各点的电场强度可能为零,也可能不为零。
C. 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定都为零。这是正确的,因为闭合面内的电荷代数和为零,只是说明通过该闭合面的电通量为零,但闭合面外的电荷或闭合面内的电荷分布不均匀,都可能导致闭合面上各点的电场强度不为零。
D. 闭合面内无电荷时,闭合面上各点场强不一定为零。因为闭合面内无电荷,只是说明通过该闭合面的电通量为零,但闭合面外的电荷或闭合面内的电荷分布不均匀,都可能导致闭合面上各点的电场强度不为零。