Question

闭曲面上的E通量是由面内电荷提供的。

Answer 1

问：闭曲面上的E通量是由面内电荷提供的。

问：下列说法是否正确?为什么?(1)闭曲面上各点场强为零时,面内总电荷必为零；(2)闭曲面内总电荷为零时,面上各点场强必为零；(3)闭曲面的E通量为零时,面上各点场强必为零；(4)闭曲面上的E通量仅是由面内电荷提供的；(5)闭曲面上各点的场强仅是由面内电荷提供的；(6)应用高斯定理的条件但是电荷分布具有对称性；(7)用高斯定理求得的场强仅是由高斯面内的电荷激发的。

答：你好，对于闭曲面上的E通量是由面内电荷提供的这个问题，我的直观肯定直接的回答是：这是正确的哦。首先，闭曲面是指一个封闭的曲面，在这个曲面内部的所有点都在曲面的内部，而在外部的点则在曲面外部。其次，E通量是指电场线穿过某个面积的总数，单位是N·m²/C（牛·米平方/库伦）。

答：接着，电荷是电场的源，电荷会在电场作用下产生电势能、电位差等各种现象。在一个封闭的曲面上，如果存在面内电荷，那么它们会产生电场，进而在曲面上形成一个电通量。所以，在一个闭曲面上的E通量，是由这个面内电荷提供的，因为它们是形成这个电场的源头。而如果曲面内没有电荷，则电场线会从曲面内部穿过并贯穿整个闭曲面。总结一下，闭曲面上的E通量确实是由面内电荷提供的，这是基于电荷在电场中的作用原理而来。

答：.你好，这些说法大部分正确哦。下面逐一分析：(1) 闭曲面上各点场强为零时，面内总电荷必为零，这是正确的。这是高斯定理的一个应用，即若电场在曲面上处处为零，则依据高斯定理，曲面内的总电荷必为零。(2) 闭曲面内总电荷为零时，面上各点场强必为零，这也是正确的。同样是高斯定理的应用，即若曲面内的总电荷为零，则曲面上任意一点的电场强度必为零。(3) 闭曲面的E通量为零时，面上各点场强必为零，这也是正确的。这是高斯定理的另一种表述方式，即若曲面内的E通量为零，则曲面上任意一点的电场强度必为零。(4) 闭曲面上的E通量仅是由面内电提供的，这是错误的。闭曲面上的E通量是由整个曲面内的电荷共同贡献的，不仅是由面内电荷所提供的。(5) 闭曲面上各点的场强仅是由面内电荷提供的，这是错误的。虽然曲面上的电场受到曲面内的电荷影响，但同时也受到曲面外的电荷影响。(6) 应用高斯定理的条件，但是电荷分布具有对称性，这是正确的。在满足高斯定理的前提下，具有一定对称性的电荷分布可以简化计算，通常可以选择合适的高斯曲面使得曲面上的电场方向与电荷分布的对称轴重合。(7) 用高斯定理求得的场强仅是由高斯面内的电荷激发的，这是正确的。高斯定理给出的是曲面内电荷对曲面上电场的贡献，所以求得的场强只与曲面内的电荷有关。但需要注意的是，曲面内的电荷只是给曲面上电场提供了一部分贡献，还需要考虑曲面外的电荷对曲面上电场的影响。

答：对于问题(4)，闭曲面上的E通量是由整个曲面内的电荷共同贡献的。可以理解为，曲面内的电荷产生了电场，这个电场经过曲面上一点时有一定的流量，这个流量是由整个曲面内电荷共同贡献的。因为一个电荷不仅会产生自己的电场，还能感受到其它位置的电荷产生的电场，所以整个曲面内的电荷都对曲面上的E通量有影响。对于问题(5)，虽然曲面上的电场受到曲面内的电荷影响，但同时也受到曲面外的电荷影响。因为电荷之间遵循库仑定律，所以曲面外的电荷会对曲面上的电场产生影响，具体的影响取决于电荷之间的相对位置和电荷大小。

问：闭曲面内总电荷为零时,面上各点场强必为零；为什么？

答：.你好，闭曲面内总电荷为零时，面上各点场强必为零的原因是：依据高斯定律，在闭合曲面内，通过曲面的电荷的总量与曲面内电场的通量成正比。当闭合曲面内总电荷为零时，曲面内没有电荷，则曲面内的电场通量为零；因为电场不能从空气中消失，所以，所有电场线都必须在曲面上结束或开始。如果在闭合曲面上有电场线结束，则在该点必然存在一个等量相反的电荷，使得总电荷不为零。故在总电荷为零的情况下，曲面上各点的电场强度都为零哦。