阅读以下材料，完成填空和推导。

（1）水管中的水朝一定方向流动，就会形成水流。如图1所示，设水流动的速度为v,水管的横截面积为S，水的密度为ρ，则在t时间内流过水管某一横截面的水的体积V=vtS。在t时间内流过该横截面的水的质量m=vStρ，单位时间内流过该横截面的水的质量即水流量I'=

vSρ

vSρ

。
（2）导体中的自由电荷发生定向移动就会形成电流。物理学中把单位时间内通过导体某一横截面的电荷量叫做电流，用I表示。这种研究物理问题的方法叫

C

C

。
A.控制变量法
B.转换法
C.类比法
（3）如图2所示，已知金属导体的横截面积为S，导体中单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,自由电荷定向移动的速度为v,请你仿照（1）中水流量的推导过程，推导出电流I的表达式。（用已知量符号表示）
（4）电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速度v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流的大小是

I=

ev

2

πr

I=

ev

2

πr

。