题目
【单选题】高斯定理 , 说明静电场的性质是[ ]A. 电场线是闭合曲线B. 库仑力是保守力C. 静电场是有源场D. 静电场是保守场
【单选题】高斯定理 , 说明静电场的性质是[ ]
A. 电场线是闭合曲线
B. 库仑力是保守力
C. 静电场是有源场
D. 静电场是保守场
题目解答
答案
C. 静电场是有源场
解析
步骤 1:理解高斯定理
高斯定理是静电学中的一个基本定理,它表明通过一个闭合曲面的电通量与该闭合曲面内部的电荷量成正比。数学表达式为:$\oint_{S} \mathbf{E} \cdot d\mathbf{A} = \frac{Q_{\text{enc}}}{\epsilon_0}$,其中$\mathbf{E}$是电场强度,$d\mathbf{A}$是闭合曲面的面积元,$Q_{\text{enc}}$是闭合曲面内部的总电荷量,$\epsilon_0$是真空介电常数。
步骤 2:分析静电场的性质
根据高斯定理,如果闭合曲面内部有净电荷,那么通过该闭合曲面的电通量不为零,这表明静电场是有源场,即静电场的源是电荷。静电场的源是电荷,这与电场线从正电荷出发,终止于负电荷的性质相一致。
步骤 3:排除其他选项
选项A,电场线是闭合曲线,这是错误的,因为静电场的电场线从正电荷出发,终止于负电荷,不是闭合曲线。选项B,库仑力是保守力,这是正确的,但与高斯定理无关。选项D,静电场是保守场,这是正确的,但与高斯定理无关。
高斯定理是静电学中的一个基本定理,它表明通过一个闭合曲面的电通量与该闭合曲面内部的电荷量成正比。数学表达式为:$\oint_{S} \mathbf{E} \cdot d\mathbf{A} = \frac{Q_{\text{enc}}}{\epsilon_0}$,其中$\mathbf{E}$是电场强度,$d\mathbf{A}$是闭合曲面的面积元,$Q_{\text{enc}}$是闭合曲面内部的总电荷量,$\epsilon_0$是真空介电常数。
步骤 2:分析静电场的性质
根据高斯定理,如果闭合曲面内部有净电荷,那么通过该闭合曲面的电通量不为零,这表明静电场是有源场,即静电场的源是电荷。静电场的源是电荷,这与电场线从正电荷出发,终止于负电荷的性质相一致。
步骤 3:排除其他选项
选项A,电场线是闭合曲线,这是错误的,因为静电场的电场线从正电荷出发,终止于负电荷,不是闭合曲线。选项B,库仑力是保守力,这是正确的,但与高斯定理无关。选项D,静电场是保守场,这是正确的,但与高斯定理无关。