C. D.
[思路点拨]
计算自由电子数目有以下两条思路:
(1)Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目等于Δt时间内通过导线横截面的电荷量IΔt与自由电子电荷量q的比值。
(2)Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目等于导线vΔt长度内所含的自由电子数。
[解析] 由I=可得,在Δt时间内通过导线横截面的电荷量Q=IΔt,所以在这段时间内通过的自由电子数为N==,所以C对、D错;由于自由电子定向移动的速率是v,所以在时间Δt内,位于横截面积为S、长为l=vΔt的这段导线内的自由电子都能通过横截面,这段导线的体积 V=Sl=SvΔt,所以Δt内通过横截面的自由电子数为N=nV=nvSΔt,A对、B错。
[答案] AC
利用I=nqSv分析问题应注意的三个方面
1.各个物理量都要用国际单位。
2.正确理解各符号的意义,特别是n表示导体中单位体积内的自由电荷数,v表示自由电荷定向移动速度的大小。
3.若已知单位长度的自由电荷数为n,则电流的微观表达式为I=nqv。
1.一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为( )
A.qv B. C.qvS D.
解析:选A 时间t内通过垂直于棒运动方向某一横截面的电荷量Q=qvt,依电流的定义式可得I==qv,故A正确。
2.关于电流的概念,下列说法中正确的是( )
A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
B.电子的定向移动速率越大,电流越大
C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
D.横截面积越大,电流越大
解析:选C 根据I=可知,通过导体横截面的电荷量越多,电流不一定越大,选项