标准解析
两股反向力相抵平移,却共同促成转动
BC与磁场平行,不受磁力。AB电流向右上,按 ,磁力指向纸内;AC电流向右下,磁力指向纸外。两斜边长度相同、与磁场夹角的正弦相同,因此两股力大小相等、方向相反,总合力为零。
但它们并未作用在同一条直线上。每条直边在匀强磁场中受力均匀,合力可等效作用在该边中点。AB中点在中线左侧,受到向纸内的力;AC中点在中线右侧,受到向纸外的力。两者共同使回路绕A与BC中点的连线转动,构成力偶。
总合力控制平动加速度,总力矩控制转动效果;总合力为零只说明整体没有由磁力导致的平动加速度,不能据此断定磁场没有作用。此题中线圈平面包含磁场方向,恰具有非零且最大的磁力矩。
力偶的转动作用与所选取的力矩参考点无关,因为合力为零。这里沿对称中线作轴最直观,但即使换一个平行轴计算总力矩,也不会使两股分离的反向力消失。所谓“抵消”只适用于矢量合力,不能自动套到有不同力臂的力矩上。