. 单选题(分值2.0分,难度:中)-|||-一个矩形线圈放置于均匀磁场中,磁场方向垂直于线-|||-圈平面。如果电流按如图所示方向流动,那么线圈将-|||-会受到-|||-I-|||-A.合力-|||-B.合力矩-|||-C.一个合力和一个合力矩-|||-D.既没有合力也没有合力矩

考查要点：本题主要考查磁场对通电矩形线圈的作用，涉及安培力的合力与合力矩的判断。

解题核心思路：

1. 安培力的合力：在均匀磁场中，矩形线圈各边的安培力大小相等、方向相反，矢量和为零，因此线圈所受合力为零。
2. 安培力的合力矩：虽然各边的安培力相互抵消，但这些力作用在不同的位置，会产生力矩。由于线圈平面与磁场方向垂直，合力矩不为零，线圈会受到转动的作用。

破题关键点：

• 明确均匀磁场中各边受力对称性，判断合力为零。
• 理解力矩的叠加性，即使合力为零，力矩也可能存在。

安培力的合力分析

1. 上下两边的受力：电流方向相反，磁场方向垂直，根据左手定则，上下两边的安培力大小相等、方向相反，相互抵消。
2. 左右两边的受力：同理，左右两边的安培力也大小相等、方向相反，相互抵消。
3. 结论：线圈所受总合力为零。

安培力的合力矩分析

1. 力矩的定义：每个边的安培力对线圈中心轴产生的力矩为 $M = F \cdot \frac{d}{2}$，其中 $d$ 为线圈边长，方向由力的转动效果决定。
2. 对称性分析：上下两边的力矩大小相等、方向相同，左右两边的力矩也大小相等、方向相同，总力矩叠加。
3. 结论：线圈所受总合力矩不为零，方向使线圈保持平面与磁场垂直的状态。