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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...

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
(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. 【解析】 根据电流强度的定义式可得,电流 I==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===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==1×106V/m,所以C错误. 故选A.
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