Question

通常一次閃電過程歷時(shí)約0.2～0.3s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成．每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅40～80 μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中．在某一次閃電前云地之間的電勢差約為1.0×10⁹ V，云地間距離約為1km；第一個(gè)閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60 μs．假定閃電前云地間的電場是均勻的．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是（　　）

A．閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1×10⁵ A

B．整個(gè)閃電過程的平均功率約為1×10¹⁴ W

C．閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為1×10⁹ V/m

D．整個(gè)閃電過程向外釋放的能量約為6×10⁶ J

Answer 1

分析：（1）由于云地間的電場是勻強(qiáng)電場，根據(jù)場強(qiáng)的公式可以求得電場強(qiáng)度的大��；
（2）根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式可以求得電流的平均值的大小；
（3）根據(jù)電場做功的公式，可以直接計(jì)算出釋放的能量．

解答：解：根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式可得，電流 I=

Q

t

=

6

60×10-6

=1×10⁵ A（注意單位的正確換算），所以A正確．
釋放的能量等于電場力做功 W=QU=6×1.0×10⁹=6×10⁹J，所以D錯(cuò)誤；
所以第一次閃電的平均功率為 P=

W

t

=

6×109

60×10-6

=1×10¹⁴ W，
由于電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中，所以整個(gè)閃電過程的平均功率小于第一次的閃電功率，所以B錯(cuò)誤．
電場強(qiáng)度的大小為 E=

U

d

=

1×109

1×103

=1×10⁶V/m，所以C錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評：本題是對電場強(qiáng)度的公式的直接考查，在電場這一部分中公式比較多，這就要求同學(xué)們在學(xué)習(xí)的過程中要掌握住每個(gè)公式．