题目内容
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 |
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=
,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.
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 |
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=
=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=
=
=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=
=1×106V/m,所以D正确.
故选:BD.
| Q |
| t |
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 |
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 |
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.
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