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高數高斯定理難在什麽地方

事先聲明,我是摘抄的由於磁力線總是閉合曲線,因此任何壹條進入壹個閉合曲面的磁力線必定會從曲面內部出來,否則這條磁力線就不會閉合起來了。如果對於壹個閉合曲面,定義向外為正法線的指向,則進入曲面的磁通量為負,出來的磁通量為正,那麽就可以得到通過壹個閉合曲面的總磁通量為0。這個規律類似於電場中的高斯定理,因此也稱為高斯定理

與靜電場中的高斯定理相比較,兩者有著本質上的區別。在靜電場中,由於自然界中存在著獨立的電荷,所以電場線有起點和終點,只要閉合面內有凈余的正(或負)電荷,穿過閉合面的電通量就不等於零,即靜電場是有源場;而在磁場中,由於自然界中沒有單獨的磁極存在,N極和S極是不能分離的,磁感線都是無頭無尾的閉合線,所以通過任何閉合面的磁通量必等於零。

電場 E (矢量)通過任壹閉曲面的通量,即對該曲面的積分等於4π乘以該曲面所包圍的總電荷量。公式表達:

∫(E·da) = 4π*S(ρdv)

高斯定理:穿過壹封閉曲面的電力線總數與封閉曲面所包圍的電荷量成正比。

換壹種說法:電場強度在壹封閉曲面上的面積分與封閉曲面所包圍的電荷量成正比。

高斯求和:對於等差數列a1,a2,a3...an,Sn=a1+a2+a3+...+an=(a1+an)*n/2

例題:壹個不帶電的空心金屬球,在球內放壹點電荷q,當點電荷在球內空間移動時,只要點電荷不和容器壁接觸,則有( )

A.球外各點電場不變,球內各點電場變化

B.球外各點電場變化,球內各點電場不變

C.球內外各點電場均不變

D.球內外各點電場均變化

解析:假設這個點電荷是正的,那麽球殼內表面肯定感應了負電荷,外表面肯定感應了正電荷.球殼內部的電場線肯定是指向點電荷的,所以當它移動時電場要變.假設球殼有壹定厚度,取球殼中的壹個球面作為高斯面(包括內表面,但不包括外表面),因為球殼靜電平衡,內部無電場,所以沒有電場線穿過這個取的球面,根據高斯定律,所取球面內凈電荷量為0,即感應的負電荷量為q,從而外表面的正電荷量也為q,而球殼外部的電場都是由感應的正電荷產生的(而且因為點電荷與感應負電荷在內表面外全抵消,所以正感應電荷始終均勻分布),所以球殼外的電場是不變的。選A。