如图12所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A’会产生电势差。这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I的B的关系为:式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场。横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力。当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。
设电流I是由电子定向移动形成的,电子平均定向速度为V,电量为e,回答下列问题:
(1)稳定状态时,导体板上侧面A的电势 下侧面A’的电势(填高于、低于或等于)
(2)电子所受洛仑兹力的大小为
(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受的静电力为 。