Question

為了應(yīng)對(duì)日本的購(gòu)島“鬧劇”，我國(guó)新型三維雷電探測(cè)網(wǎng)已覆蓋釣魚島海域．通過(guò)雷電探測(cè)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(shí)上傳與自動(dòng)處理，若測(cè)得某次閃電過(guò)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40～80μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中．在某一次閃電前云地之間的電勢(shì)差約為1.0×10⁹V，云地間距離約為lkm；第一個(gè)閃擊過(guò)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50μs．假設(shè)閃電前云地間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是（　�。�

• A、整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為l×10¹⁴W
• B、閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1.2×10⁵A
• C、整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6×10⁶J
• D、閃電前云地間的電場(chǎng)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小．
2、根據(jù)電場(chǎng)做功的公式，可以直接計(jì)算出釋放的能量．
3、根據(jù)平均功率P=

W

t

，可計(jì)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(gè)閃擊過(guò)程中，所以整個(gè)閃電過(guò)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(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的公式可以求得電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

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(chǎng)力做功 W=QU=6×1.2×10⁹=7.2×10⁹J．故C錯(cuò)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(gè)閃擊過(guò)程中，所以整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率小于第一次的閃電功率．故A錯(cuò)誤．
D、電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E=

U

d

=1×10⁶V/m，所以D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的公式的直接考查，在電場(chǎng)這一部分中公式比較多，這就要求同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中要掌握住每個(gè)公式．