Question

地球其實(shí)本身是帶電的，在空曠的平地附近，每升高1m，電勢(shì)約升高100V，由于空氣中有少量的帶電粒子，所以也有微小的導(dǎo)電能力，地面附近的空氣電阻率約為p=3×10¹³Ωm，那么（　�。�

A．地球帶正電

B．一個(gè)身高1.7m的人站在地面附近，他的頭部和腳跟之間的電勢(shì)差（電壓）約為170V

C．空氣中存在流向大地的電流，如果取地球半徑為6000km，總電流大約為1500A

D．地球所帶的電荷量在地面附近產(chǎn)生的電場(chǎng)與這些電荷集中在地心是等效的，那么地球的帶電量約為：+4×10⁵C

Answer 1

分析：根據(jù)沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向，電勢(shì)降低與電勢(shì)的高低來(lái)確定地球帶電電性；由每升高1m，電勢(shì)約升高100V，可求出表面電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�因此根據(jù)U=Ed可確定電勢(shì)差，再由E=k

Q

r2

可算出地球帶電量．

解答：解：每升高1m，電勢(shì)約升高100V，根據(jù)沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低可知，地球帶負(fù)電．故A錯(cuò)誤；
B、由每升高1m，電勢(shì)約升高100V，可知表面電場(chǎng)強(qiáng)度為E=

U

d

=

100

1

V/m=100V/m，而人的身高1.7m，但人是導(dǎo)體，所以頭部和腳跟之間的電勢(shì)差（電壓）約為0V，故B錯(cuò)誤；
C、空氣中存在流向大地的電流，根據(jù)歐姆定律I=

U

R

=

U

ρ L S

=

100

3×1013× 1 4π×(6×106)2

A=1440A，總電流大約為1500A，故C正確；
D、地球所帶的電荷量在地面附近產(chǎn)生的電場(chǎng)與這些電荷集中在地心是等效的，因此根據(jù)E=k

Q

r2

可算Q=

Er2

k

=

100×(6×106)2

9×109

C=4×105C，且?guī)ж?fù)電，故D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng)：考查學(xué)生根據(jù)情境描述來(lái)理解題意，結(jié)合已有的知識(shí)來(lái)進(jìn)行聯(lián)系，從而解得．涉及到電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系，點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式．特別C選項(xiàng)必須正確建立模型才能突破解題．