Question

為了應(yīng)對日本的購島“鬧劇”，我國新型三維雷電探測網(wǎng)已覆蓋釣魚島海域．通過雷電探測網(wǎng)，釣魚島及周邊海域發(fā)生雷電的相關(guān)數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r上傳與自動處理，若測得某次閃電過程歷時約0.2～0.3s，它由若干個相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成．每個閃擊持續(xù)時間僅40～80μs，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lkm；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50μs．假設(shè)閃電前云地間的電場是勻強(qiáng)電場．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是（　�。�

• A、整個閃電過程的平均功率約為l×10¹⁴W
• B、閃電電流的瞬時值可達(dá)到1.2×10⁵A
• C、整個閃電過程向外釋放的能量約為6×10⁶J
• D、閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為l×10⁶V/m

Answer 1

分析：1、根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式可以求得電流的大�。�
2、根據(jù)電場做功的公式，可以直接計算出釋放的能量．
3、根據(jù)平均功率P=

W

t

，可計算出第一次閃電的平均功率，由于電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中，所以整個閃電過程的平均功率小于第一次的閃電功率．
4、由于云地間的電場是勻強(qiáng)電場，根據(jù)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)與電勢差的公式可以求得電場強(qiáng)度的大小．

解答：解：B、根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式可得，電流 I=

Q

t

=1.2×10⁵ A．故B正確．
C、釋放的能量等于電場力做功 W=QU=6×1.2×10⁹=7.2×10⁹J．故C錯誤．
A、由上可知第一次閃電的平均功率為 P=

W

t

=

7.2×109

50×10-6

=1.44×10¹⁴ W，
由于電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中，所以整個閃電過程的平均功率小于第一次的閃電功率．故A錯誤．
D、電場強(qiáng)度的大小為 E=

U

d

=1×10⁶V/m，所以D正確．
故選：BD．

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公式．