一艘太空船正向飛行，駛近一座無窮大金屬平面，該平面帶正電且單位面積的電荷等於 。在正向金屬平面距離一小段處的電場強度及方向為何？
A$\frac{\sigma}{2\varepsilon_0}$ ; 平行於平面
B$\frac{\sigma}{\varepsilon_0}$ ; 垂直於平面
C$\frac{\sigma}{\varepsilon_0}$ ; 平行於平面
D$\frac{\sigma}{2\varepsilon_0}$ ; 垂直於平面正確答案
答案與詳解
逐選項解析
A$\frac{\sigma}{2\varepsilon_0}$ ; 平行於平面✕ 錯誤
電場大小正確，但方向應垂直於帶電平面，而非平行。
B$\frac{\sigma}{\varepsilon_0}$ ; 垂直於平面✕ 易錯陷阱
若 $\sigma$ 為導體單側表面電荷密度，電場為 $\frac{\sigma}{\varepsilon_0}$；但題意指整體單位面積電荷為 $\sigma$，故電場應為 $\frac{\sigma}{2\varepsilon_0}$。
C$\frac{\sigma}{\varepsilon_0}$ ; 平行於平面✕ 錯誤
D$\frac{\sigma}{2\varepsilon_0}$ ; 垂直於平面✓ 正確
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