Question

2．科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)空氣中的電場強(qiáng)度達(dá)到3.0×10⁶V/m時，空氣將被擊穿而發(fā)生放電現(xiàn)象．現(xiàn)有一片烏云，由于摩擦產(chǎn)生的與地面間的電壓為1.2×10⁹V．若云層到地面的距離較近時，中間的空氣就會被擊穿而產(chǎn)生閃電．
（1）若這片烏云帶正電，把地面的電勢定為零電勢，則這片烏云的電勢為多少？
（2）這片烏云距地面的距離為多少時，就會產(chǎn)生閃電？
（3）帶電烏云靠近地面上較高的物體時，可能發(fā)生放電現(xiàn)象而產(chǎn)生雷擊．請你列舉一種避免雷擊的措施．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)烏云與地面之間的電勢差，根據(jù)電勢的定義，即可求出烏云的電勢
（2）根據(jù)$E=\frac{U}2is2py4$即可求解烏云與地面之間的距離
（3）建筑物上安裝避雷針、雷雨天氣不在大樹下避雨等措施

解答 解：（1）根據(jù)題意烏云與地面之間的電壓為$1.2×1{0}_{\;}^{9}V$，地面為零電勢，所以這片烏云的電勢為$1.2×1{0}_{\;}^{9}V$
（2）由$E=\frac{U}lqolskx$得：$d=\frac{U}{E}=\frac{1.2×1{0}_{\;}^{9}}{3×1{0}_{\;}^{6}}m=400m$
（3）建筑物上安裝避雷針、雷雨天氣不在大樹下避雨等．
答：（1）若這片烏云帶正電，把地面的電勢定為零電勢，則這片烏云的電勢為$1.2×1{0}_{\;}^{9}V$
（2）這片烏云距地面的距離為400m時，就會產(chǎn)生閃電
（3）帶電烏云靠近地面上較高的物體時，可能發(fā)生放電現(xiàn)象而產(chǎn)生雷擊．列舉一種避免雷擊的措施：建筑物上安裝避雷針、雷雨天氣不在大樹下避雨等

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握勻強(qiáng)電場電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系公式，即U=Ed．