Question

通常一次闪电过程历时约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40～80 μs，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1.0×10⁹ V，云地间距离约为1km；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60 μs．假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是（　　）

A．闪电电流的瞬时值可达到1×105 A

B．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 W

C．闪电前云地间的电场强度约为1×109 V/m

D．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J

Answer 1

根据电流强度的定义式可得，电流 I=

Q

t

=

6

60×10-6

=1×10⁵ A（注意单位的正确换算），所以A正确．
释放的能量等于电场力做功 W=QU=6×1.0×10⁹=6×10⁹J，所以D错误；
所以第一次闪电的平均功率为 P=

W

t

=

6×109

60×10-6

=1×10¹⁴ 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，所以B错误．
电场强度的大小为 E=

U

d

=

1×109

1×103

=1×10⁶V/m，所以C错误．
故选A．