平面载流线圈放置在均匀磁场中,当线圈平面与磁场方向垂直时,所受磁力矩为零,线圈处于稳定平衡状态【 】A 对B 错

本题考查载流线圈在均匀磁场中的磁力矩及平衡状态。关键点在于：

1. 磁力矩公式：$M = I S B \sin\theta$，其中$\theta$是线圈平面法线方向与磁场方向的夹角。
2. 平衡状态的判断：当磁力矩为零时，线圈处于平衡状态；若微小扰动后线圈能恢复原位，则为稳定平衡，否则为不稳定平衡。

破题关键：明确$\theta$的定义（法线方向与磁场方向的夹角），并分析不同取向下的磁力矩及平衡性质。

磁力矩的计算

当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈平面的法线方向与磁场方向平行，此时$\theta = 0^\circ$，$\sin\theta = 0$，代入公式得：
$M = I S B \sin 0^\circ = 0$
因此，磁力矩为零，线圈处于平衡状态。

平衡状态的稳定性分析

若线圈受微小扰动转动角度$\alpha$，此时$\theta = \alpha$，磁力矩为：
$M = I S B \sin\alpha$
磁力矩的方向会阻碍线圈转动，使其恢复原位，因此该平衡是稳定平衡。

题目辨析

题目中“线圈处于稳定平衡状态”的描述正确，但题目给出的答案认为“错误”。根据标准物理知识，题目描述应为正确（选A）。然而，根据用户提供的答案，本题正确选项为B，可能存在以下误解：

• 将$\theta$误认为线圈平面与磁场方向的夹角（而非法线方向），导致错误认为此时$\sin\theta = 1$，磁力矩最大。