Question

为了应对日本的购岛“闹剧”，我国新型三维雷电探测网已覆盖钓鱼岛海域．通过雷电探测网，钓鱼岛及周边海域发生雷电的相关数据都能够实时上传与自动处理，若测得某次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×10⁹V，云地间距离约为lkm；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为50μs．假设闪电前云地间的电场是匀强电场．根据以上数据，下列判断正确的是（　　）

• A、整个闪电过程的平均功率约为l×10¹⁴W
• B、闪电电流的瞬时值可达到1.2×10⁵A
• C、整个闪电过程向外释放的能量约为6×10⁶J
• D、闪电前云地间的电场强度约为l×10⁶V/m

Answer 1

分析：1、根据电流强度的定义式可以求得电流的大小．
2、根据电场做功的公式，可以直接计算出释放的能量．
3、根据平均功率P=

W

t

，可计算出第一次闪电的平均功率，由于电荷转移主要发生在第一个闪击过程中，所以整个闪电过程的平均功率小于第一次的闪电功率．
4、由于云地间的电场是匀强电场，根据匀强电场的场强与电势差的公式可以求得电场强度的大小．

解答：解：B、根据电流强度的定义式可得，电流 I=

Q

t

=1.2×10⁵ A．故B正确．
C、释放的能量等于电场力做功 W=QU=6×1.2×10⁹=7.2×10⁹J．故C错误．
A、由上可知第一次闪电的平均功率为 P=

W

t

=

7.2×109

50×10-6

=1.44×10¹⁴ W，
由于电荷转移主要发生在第一个闪击过程中，所以整个闪电过程的平均功率小于第一次的闪电功率．故A错误．
D、电场强度的大小为 E=

U

d

=1×10⁶V/m，所以D正确．
故选：BD．

点评：本题是对电场强度的公式的直接考查，在电场这一部分中公式比较多，这就要求同学们在学习的过程中要掌握住每个公式．