题目
确定一个矢量需要确定其散度和旋度,依据场论内容可知需要先确定其通量和环量。A. 对B. 错
确定一个矢量需要确定其散度和旋度,依据场论内容可知需要先确定其通量和环量。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
考查要点:本题主要考查对矢量场论中散度、旋度与通量、环量关系的理解,以及亥姆霍兹定理的应用。
解题核心思路:
- 散度和旋度是描述矢量场局部性质的微分量,分别对应通量密度和环量密度。
- 通量和环量是矢量场的积分量,通过散度定理和斯托克斯定理,可以将通量与散度、环量与旋度联系起来。
- 根据场论中的亥姆霍兹定理,确定矢量场需要其散度、旋度和边界条件。而散度和旋度的确定,需通过测量通量和环量,再结合积分定理推导得出。
破题关键点:
- 明确散度和旋度是局部性质,通量和环量是积分结果。
- 理解“先确定通量和环量”是为后续通过积分定理求解散度和旋度提供基础,从而间接确定矢量场。
题目关键逻辑:
题目中的陈述包含两层含义:
- 确定矢量场需要散度和旋度(正确,符合亥姆霍兹定理)。
- 场论中需先确定通量和环量(正确,因为散度和旋度需通过通量、环量的积分定理间接确定)。
具体分析:
- 散度定理:矢量场的通量(面积分)等于散度的体积分,即
$\iint_{\partial V} \mathbf{A} \cdot d\mathbf{S} = \iiint_V \nabla \cdot \mathbf{A} \, dV.$
因此,通量是散度的积分表现形式。 - 斯托克斯定理:矢量场的环量(线积分)等于旋度的面积分,即
$\oint_{\partial S} \mathbf{A} \cdot d\mathbf{l} = \iint_S (\nabla \times \mathbf{A}) \cdot d\mathbf{S}.$
因此,环量是旋度的积分表现形式。
结论:
要确定矢量场的散度和旋度,需先通过实验或测量得到通量和环量,再利用积分定理反推出散度和旋度。题目中的逻辑正确。