¿Hay alguna diferencia física entre el iPad de Verizon y el de AT&T (tercera generación)?

Sí, los dos modelos son físicamente diferentes. La radio es diferente.

Como según el sitio web de Apple las frecuencias de radio no son las mismas. El iPad de Verizon es compatible con Verizon LTE, y según este puesto AT&T 3G. Sin embargo, el iPad de Verizon no es compatible con todas las frecuencias LTE que el iPad de AT&T .

De Apple.com:

Wi-Fi + 4G para el modelo AT&T: 4G LTE (700, 2100 MHz); UMTS/HSPA/HSPA+/DC-HSDPA (850, 900, 1900, 2100 MHz); GSM/EDGE (850, 900, 1800, 1900 MHz)

Wi-Fi + 4G para el modelo de Verizon: 4G LTE (700 MHz); CDMA EV-DO Rev. A (800, 1900 MHz); UMTS/HSPA/HSPA+/DC-HSDPA (850, 900, 1900, 2100 MHz); GSM/EDGE (850, 900, 1800, 1900 MHz)

Observa que hay algunas diferencias entre las frecuencias indicadas. Son casi iguales, pero no del todo.

Editar:

Para confirmar, la diferencia es una diferencia de hardware, no una limitación impuesta por el software en AT&T LTE. En el artículo de Macrumors :

El hardware del iPad de Verizon sólo es compatible con la banda de 700 MHz para LTE para adaptarse a la tecnología del operador, mientras que la versión GSM que se vende para su uso en la red de AT&T es compatible con las bandas de 700 MHz y 2100 MHz que utiliza ese operador.

Si quieres viajar al extranjero, elige el iPad de AT&T. (Tengo el iPad de Verizon porque quería la función de punto de acceso gratuito, que AT&T no ofrece de forma gratuita en este momento).