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夏季某日午后,某地区距地面约1.5km的空中有两块乌云,它们相距约2km,它们因与空气摩擦带电,致使两块乌云之间的电势差能保持约为1.8×109V不变.已知两块乌云间的电场强度不大于3×106V/

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夏季某日午后,某地区距地面约1.5km的空中有两块乌云,它们相距约2km,它们因与空气摩擦带电,致使两块乌云之间的电势差能保持约为1.8×109V不变.已知两块乌云间的电场强度不大于3×106V/m时,空气将被击穿而导电.请对以下问题进行估算.
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣?
(2)当电闪雷鸣时,若两块乌云之间通过的电荷量为500C,可释放多少能量?
(3)这次放电现象历时约0.01s,则其平均电流约为多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)由E=
U
d
 得d=
U
E
=
1.8×109
3×106
 m=600 m.
(2)释放的能量      E=qU=500×1.8×109 J=9.0×1011 J.
(3)由电流的定义得  I=
q
t
=
500
0.01
 A=5×104 A.
答:(1)当两块乌云相距600m时会发生电闪雷鸣
(2)当电闪雷鸣时,若两块乌云之间通过的电荷量为500C,可释放9.0×1011 J
(3)这次放电现象历时约0.01s,则其平均电流约为5×104 A
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