题目
5.判断题当高斯面内电荷总量不变时,增大高斯面的半径,其面元上的电场强度不变。A. 对B. 错
5.判断题
当高斯面内电荷总量不变时,增大高斯面的半径,其面元上的电场强度不变。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
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。数学表达式为:$\oint \mathbf{E} \cdot d\mathbf{A} = \frac{Q_{\text{enc}}}{\epsilon_0}$,其中$\mathbf{E}$是电场强度,$d\mathbf{A}$是面元,$Q_{\text{enc}}$是闭合曲面内的总电荷量,$\epsilon_0$是真空介电常数。
步骤 2:分析高斯面半径变化对电场强度的影响
当高斯面的半径增大时,虽然高斯面的面积增大,但高斯面内的电荷总量不变,因此通过高斯面的电通量不变。然而,电场强度$\mathbf{E}$是电通量除以高斯面的面积,因此电场强度会随着高斯面半径的增大而减小。
步骤 3:得出结论
由于高斯面半径增大时,电场强度会减小,因此当高斯面内电荷总量不变时,增大高斯面的半径,其面元上的电场强度会改变,而不是不变。
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。数学表达式为:$\oint \mathbf{E} \cdot d\mathbf{A} = \frac{Q_{\text{enc}}}{\epsilon_0}$,其中$\mathbf{E}$是电场强度,$d\mathbf{A}$是面元,$Q_{\text{enc}}$是闭合曲面内的总电荷量,$\epsilon_0$是真空介电常数。
步骤 2:分析高斯面半径变化对电场强度的影响
当高斯面的半径增大时,虽然高斯面的面积增大,但高斯面内的电荷总量不变,因此通过高斯面的电通量不变。然而,电场强度$\mathbf{E}$是电通量除以高斯面的面积,因此电场强度会随着高斯面半径的增大而减小。
步骤 3:得出结论
由于高斯面半径增大时,电场强度会减小,因此当高斯面内电荷总量不变时,增大高斯面的半径,其面元上的电场强度会改变,而不是不变。