Question

演绎式探究：
水管中的水流有大有小，在相同的时间内，从水管中流出的水越多，水流就越大．同样，导体中的电流也有大小，单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度，简称电流．物理学中用Q表示电荷量，t表示通电时间，则电流I的公式为________．如果导体中的电流为2A，那么10秒内通过导体横截面的电荷量是________库．晓丽同学在掌握了上述知识后，经查阅资料知道：通过导体单位截面积的电流称为电流密度，用J来表示，那么电流密度J的大小与什么因素有关呢？她将该问题进行了简化：
①假设电子沿着截面积为S的金属导体运动：
②假设这些电子均以漂移速度υ运动，若流过金属导体单位体积的电子数为n，每个电子所带的电荷量为e，导体的横截面积为S，晓丽推导出了导体中电流密度J的数学表达式．过程如下：
A．在时间t内，通过导体某一截面的电子数为N=________．
B．在时间t内，通过圆柱体底面的电荷量Q=________．
C．在时间t内，通过圆柱体的电流为I=________．
D．电流密度J=________．

Answer 1

I=    20    nsvt    enSvt    enSv    env
分析：单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度，电流的计算公式由定义即可得出；已知电流和通电时间，利用Q=It可以得到电荷量；
②已知金属导体的横截面积为S，取S为底以vt为高的一个圆柱体，根据题意分别求出题目中所对应的物理量即可．
解答：
物理学中用Q表示电荷量，t表示通电时间，则电流I的公式为I=；
通过导体横截面的电荷量为Q=It=2A×10s=20c；
②A．已知电子沿着截面积为S的金属导体运动；且这些电子均以漂移速度v运动，在t时间内的体积为：V=Svt，该段时间内通过导体某一截面的电子数为N=nV=nSvt；
B．已知每个电子所带电荷为e，单位体积内的电子数为n，故在t时间内通过圆柱体底面的电荷Q=enSvt；
C．单位时间内通过导体横截面的电荷叫做电流，故在t时间内通过圆柱体的电流为I==enSv；
D．通过单位截面积的电流称为电流密度，故电流密度J==env．
故答案为：
I=；20；A．nSvt；B．enSvt；C．enSv；D．env．
点评：本题是一道信息给予题，其中求解电流密度有一定的难度．解题的关键是1、全面理解题意，2、截取一圆柱体，求出圆柱体的体积，进一步能求其它的信息．