그림과 같이 균일한 자속밀도 \overrightarrow{B}=B_0\… | [7급 국가직 전기자기학] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

균일한 자기장 속에 놓인 닫힌 도체 루프에 작용하는 알짜 힘은 0이다.
도선 요소의 힘은 $d\overrightarrow{F}=I\,d\overrightarrow{\ell}\times\overrightarrow{B}$이고, 자속밀도가 균일하면 $\overrightarrow{F}=I\left(\oint d\overrightarrow{\ell}\right)\times\overrightarrow{B}$로 묶인다.
폐루프를 한 바퀴 돌면 $\oint d\overrightarrow{\ell}=0$이므로 세 변의 힘이 벡터적으로 상쇄된다. 회전력은 생길 수 있어도 병진력은 없다.
$3\sqrt{2}\,IaB_0\left(\overrightarrow{a_x}-\overrightarrow{a_y}+\overrightarrow{a_z}\right)$: 각 변의 힘은 자속밀도(z 방향)에 수직이므로 z 성분이 생길 수 없고, 합력도 0이다.
$3\sqrt{2}\,IaB_0\left(\overrightarrow{a_x}+\overrightarrow{a_y}-\overrightarrow{a_z}\right)$: 마찬가지로 z 성분을 포함하며, 변별 힘을 상쇄 없이 더한 형태라 틀리다.
$3\sqrt{2}\,IaB_0\left(\overrightarrow{a_x}+\overrightarrow{a_y}+\overrightarrow{a_z}\right)$: 폐루프의 힘 상쇄를 무시한 값이다.