Question

13．通常一次閃電過(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40～80 μs，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1km；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60μs．假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1×10⁵A
• B． 整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為1×10¹⁴W
• C． 閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為1×10⁶V/m
• D． 整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6×10⁶J

Answer 1

分析 （1）由于云地間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的公式可以求得電場(chǎng)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��；
（3）根據(jù)電場(chǎng)做功的公式，可以直接計(jì)算出釋放的能量．

解答 解：A、根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式可得，電流為：I=$\frac{Q}{t}=\frac{6}{6×1{0}^{-5}}=1×1{0}^{5}A$（注意單位的正確換算），所以A正確．
BCD、釋放的能量等于電場(chǎng)力做功為：W=QU=6×1.0×10⁹=6×10⁹J；
所以第一次閃電的平均功率為為：P=$\frac{W}{t}=\frac{6×1{0}^{9}}{6×1{0}^{-5}}$=1×10¹⁴ 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，
而電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為為：E=$\frac{U}stcuwd5$=1×10⁶V/m，故C正確，BD錯(cuò)誤．
因選錯(cuò)誤的，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．