题目
在高斯定理(varphi )_(e)=(int )_(S)Ecdot dS=dfrac (1)({e)_(0)}sum _(i=1)^i(a)_(i)n 中,ϕe只与闭合曲面内电荷数量有关,而与曲面形状及电荷分布无关.( )
在高斯定理
只与闭合曲面内电荷数量有关,而与曲面形状及电荷分布无关.( )
题目解答
答案
该判断题的表述是正确的。
高斯定理表述为:

其中
是通过闭合曲面的电通量,
是闭合曲面内的总电荷量,
是真空中的电常数。
这个定理的核心在于:
电通量
仅与闭合曲面内的总电荷
相关。
电通量 不依赖于闭合曲面的形状或大小。
这意味着,无论你选择什么样的闭合曲面,只要它包围的电荷总量
不变,电通量
也是固定的。
因此,电通量
只与闭合曲面内的电荷总量有关,与曲面的形状及电荷分布的具体细节无关。
结论:这个判断题的表述是正确的。
解析
考查要点:本题主要考查对高斯定理核心内容的理解,特别是电通量与闭合曲面内电荷、曲面形状及电荷分布之间的关系。
解题关键:
- 高斯定理的数学表达:明确电通量 $\varphi_e$ 的定义及其与闭合曲面内总电荷的关系。
- 定理的本质:理解电通量仅由闭合曲面内的总电荷量决定,与曲面形状、电荷分布无关。
高斯定理的完整表述为:
$\varphi_e = \int_S \mathbf{E} \cdot d\mathbf{S} = \frac{1}{\varepsilon_0} Q_{\text{enc}}$
其中:
- $\varphi_e$ 是通过闭合曲面的电通量;
- $Q_{\text{enc}}$ 是闭合曲面内的总电荷量;
- $\varepsilon_0$ 是真空中的电常数。
关键结论:
- 电通量与总电荷的关系:$\varphi_e$ 的值仅由闭合曲面内的总电荷 $Q_{\text{enc}}$ 决定。
- 与曲面形状无关:无论闭合曲面的形状如何变化(如球形、立方体、任意不规则形状),只要包围的总电荷 $Q_{\text{enc}}$ 不变,电通量 $\varphi_e$ 就保持不变。
- 与电荷分布无关:即使电荷在曲面内重新分布,只要总电荷量不变,电通量也不会改变。