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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(  )
分析:(1)由于云地间的电场是匀强电场,根据场强的公式可以求得电场强度的大小;
(2)根据电流强度的定义式可以求得电流的平均值的大小;
(3)根据电场做功的公式,可以直接计算出释放的能量.
解答:解: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.
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.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

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40~80μs,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60μs.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(  )

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通常一次闪电过程历时约0.2~O.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l km;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60μs.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(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

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40~80μs,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l km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60μs。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1×105A

B.整个闪电过程的平均功率约为1×1014W

C.闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/m

D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J

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科目:高中物理 来源:2013届江苏省高二上学期开学检测物理试卷(选修) 题型:选择题

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40~80μs,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×V,云地间距离约为l km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60μs。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×A     B.整个闪电过程的平均功率约为l×W

C.闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m  D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×J

 

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