题目
在球形高斯面的球心处有一点电荷 q 1 ,那么,要使通过高斯面的 E 通量发生变化,应该:A. 使点电 荷 q 1 偏离球心但仍在面内;B. 将 另一点电荷 q 2 放 在高斯面外C. 使高斯面外的 q 2 不断远离D. 将 q 2 由高斯面外移 入面内
在球形高斯面的球心处有一点电荷 q 1 ,那么,要使通过高斯面的 E 通量发生变化,应该:
A. 使点电 荷 q 1 偏离球心但仍在面内;
B. 将 另一点电荷 q 2 放 在高斯面外
C. 使高斯面外的 q 2 不断远离
D. 将 q 2 由高斯面外移 入面内
题目解答
答案
D. 将 q 2 由高斯面外移 入面内
解析
本题考查高斯定律的应用,核心在于理解电场通量仅由高斯面内的电荷决定。关键点如下:
- 高斯定律公式:$\Phi = \frac{q_{\text{内}}}{\varepsilon_0}$,其中$q_{\text{内}}$是高斯面内的总电荷。
- 面外电荷不影响通量:高斯面外的电荷对通量无贡献。
- 通量变化条件:需改变高斯面内的总电荷$q_{\text{内}}$。
选项分析
A. 使点电荷$q_1$偏离球心但仍在面内
- $q_1$仍在高斯面内,总电荷$q_{\text{内}} = q_1$不变,通量不变。
B. 将另一点电荷$q_2$放在高斯面外
- $q_2$在面外,不参与$q_{\text{内}}$计算,通量仍为$\frac{q_1}{\varepsilon_0}$。
C. 使高斯面外的$q_2$不断远离
- $q_2$始终在面外,无论距离如何变化,通量均不受影响。
D. 将$q_2$由高斯面外移入面内
- $q_2$进入面内后,总电荷变为$q_{\text{内}} = q_1 + q_2$,通量变为$\frac{q_1 + q_2}{\varepsilon_0}$,与原通量不同,因此通量变化。