题目
高斯面上的电场强度与高斯面____电荷有关(选择“内”、“外”),高斯面____的电荷对高斯面的电场强度通量有贡献(选择“内”、“外”)。第1空第2空
高斯面上的电场强度与高斯面____电荷有关(选择“内”、“外”),高斯面____的电荷对高斯面的电场强度通量有贡献(选择“内”、“外”)。第1空第2空
题目解答
答案
内;内
解析
高斯定律是电磁学中的核心概念,本题考查其基本应用。
- 第一空:高斯面上的电场强度由所有电荷(包括高斯面内外)共同决定,但题目中隐含的语境是应用高斯定律计算电场强度时,此时电场强度的对称性分布仅与高斯面内的总电荷有关。
- 第二空:根据高斯定律公式 $\Phi = \frac{Q_{\text{内}}}{\varepsilon_0}$,电场强度通量仅由高斯面内的电荷决定,与面外电荷无关。
第一空
高斯面上某点的电场强度是所有电荷(包括高斯面内外)共同作用的结果。但在利用高斯定律计算电场强度时,通常需要对称性条件(如无限长带电圆柱、点电荷等)。此时,高斯面外的电荷对称分布,其电场对高斯面上各点的贡献相互抵消,因此电场强度的计算仅与高斯面内的总电荷相关。
第二空
根据高斯定律,电场强度通量 $\Phi = \oint \mathbf{E} \cdot d\mathbf{A}$ 只与高斯面内的电荷 $Q_{\text{内}}$ 有关。高斯面外的电荷虽然会产生电场,但其电场线穿过高斯面时“进”和“出”的数量相等,总通量为零,因此对通量无贡献。