閱讀以下材料，完成填空和推導。

（1）水管中的水朝一定方向流動，就會形成水流。如圖1所示，設水流動的速度為v,水管的橫截面積為S，水的密度為ρ，則在t時間內流過水管某一橫截面的水的體積V=vtS。在t時間內流過該橫截面的水的質量m=vStρ，單位時間內流過該橫截面的水的質量即水流量I'=

vSρ

vSρ

。
（2）導體中的自由電荷發(fā)生定向移動就會形成電流。物理學中把單位時間內通過導體某一橫截面的電荷量叫做電流，用I表示。這種研究物理問題的方法叫

C

C

。
A.控制變量法
B.轉換法
C.類比法
（3）如圖2所示，已知金屬導體的橫截面積為S，導體中單位體積內的自由電荷數(shù)為n,每個自由電荷的電荷量為q,自由電荷定向移動的速度為v,請你仿照（1）中水流量的推導過程，推導出電流I的表達式。（用已知量符號表示）
（4）電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流，設氫原子中的電子以速度v在半徑為r的軌道上運動，用e表示電子的電荷量，則其等效電流的大小是

I=

ev

2

πr

I=

ev

2

πr

。