9.
(2015秋•盐城校级月考)如图所示,厚度为h、宽为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时电势差为U,电流I和B的关系为U=k
,式中的比例系数k称为霍尔系数.
霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦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伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.
设电流I是由电子定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电量为e,回答下列问题:
(1)达到稳定状态时,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)电子所受的洛伦兹力的大小为
.
(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受的静电力的大小为
.