一次閃電過程通常由若干個相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成,每個閃擊持續(xù)時間很短,電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中.在某一次閃電前,云地之間的電勢差約為1.0×109V,云地間距離約為2km;第一個閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C,閃擊持續(xù)時間約為5×10-5s.若閃電前云地間的電場可以看做勻強電場,試估算:
(1)閃電前云地間的電場強度大。
(2)第一個閃擊過程中閃電電流的平均值.
(3)第一個閃擊過程中釋放的能量.
【答案】
分析:(1)由于云地間的電場是勻強電場,根據(jù)場強的公式可以求得電場強度的大;
(2)根據(jù)電流強度的定義式可以求得電流的平均值的大。
(3)根據(jù)電場做功的公式,可以直接計算出釋放的能量.
解答:解:(1)電場強度大小 E=
=
v/m=5×10
5 v/m.
(2)平均電流
=
=
A=1.2×10
5 A.
(3)第一個閃擊過程中釋放的能量 W=qU=6×1.0×10
9J=6×10
9J.
答:(1)閃電前云地間的電場強度大小是5×10
5 v/m.
(2)第一個閃擊過程中閃電電流的平均值是1.2×10
5 A.
(3)第一個閃擊過程中釋放的能量是6×10
9J.
點評:本題是對電場強度的公式的直接考查,在電場這一部分中公式比較多,這就要求同學們在學習的過程中要掌握住每個公式.