电磁学 高斯定理 测试解析.pdf
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随堂测试1 解析
1.根据高斯定理,闭合面的电通量只取决于内部电荷电量 (都是带
数量), 和不 带 电 的 中 性 物 以及外 面的 无关。
2.闭合面各个面元的法线由内指向外,因此电场线穿入闭合面,对电通量的贡
献为负,这部分电通量为-25;
电场线穿出闭合面,对电通量的贡献为正,这部分电通量为+6。
总的电通量为负。
3.根据高斯定理,闭合面的通量只取决于内部电荷电量。在外部移动q’的过
程中,闭合面内部的电荷电量始终没有变化,因此电通量保持不变。
根据场强叠加原理,闭合面上p 点处的场强取决于所有的电荷,和q 及
q都有关系,当q的位置变化时,p 点场强也会随之改变。
随堂测试2 解析
1. 以同心球面为高斯面 (图中红线所示)。由于电场分布的对称性,通过高斯面
的电通量为
Φⅇ = E ⋅ 4πr2
∑q内
根据高斯定理 Φe =
ε0
当r R1 时,∑q 内 = 0, 因此 = 0
q r -q 当R r R 时,∑q = q, 因此 E = q
1 2
内 4 πε0r2
R2 R1 场强沿着带电面法向
当r R2 时,∑q 内 = + − q,因此 E=0
随堂测试3 解析
以侧面与带电板垂直的圆柱面为高斯面(图中红线所示),两底面到带电板距
离相等,底面面积为∆S 。高斯面的通量
Φⅇ = 2 E ⋅ ∆S (E 为底面处场强)
∑q内
根据高斯定理 Φe =
ε0
1. 带电板外的电场 (图1)
∑q = b , 因此 = ρb 场强方向垂直于带电板
内 2ε0
2. 带电板外的电场 (图2 )
∑q 内 = 2x , 因此 = ρ x (x 为到板中心的距离)
ε0
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