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【题目】电荷的定向移动形成电流.在物理学中我们把单位时间内通过某一横截面的电量Q定义为电流强度,即I=.如图所示在横截面积为S的金属导体中,若单位体积内有n个自由电荷,每个自由电荷的电量为e,当它们以速度v定向移动时,试推导导体中电流强度的表达式.

【答案】导体中电流强度的表达式为I=nSve.

【解析】

试题分析:已知电荷移动的速度和时间,可以得到电荷移动的距离;已知金属导体的横截面积、导体中单位体积内的自由电荷数和电荷移动的距离,可以得到一定时间内通过导体横截面的电荷数;已知通过横截面的电荷数和每个自由电荷的电荷量,可以得到一定时间通过导体横截面的电荷量;已知电荷量和通电时间,利用I=得到电流表达式.

解:

在时间t内电荷移动的距离s=vt

t时间内通过导体某一横截面的电荷数:N=nV=nSvt,

t时间内通过导体某一横截面的电荷量:Q=Ne=nSvte,

电流:

I===nSve

答:导体中电流强度的表达式为I=nSve.

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