<題組題>[題組:第24題到第26題] ◎圖7為交流軸向磁場機械的剖面圖，常被用於發電機或電動機的裝置。圖7中位於最上方與最下方是兩個與轉軸連體且可轉動的磁鐵盤，其下方磁極分布的俯視圖如圖8所示，每一磁區的均勻磁場量值為 \( B \)，方向垂直於盤面，且與轉軸平行。圖7中位於中間的是固定線圈盤，由八個扇形的單一線圈組成，如圖9的八個虛線扇形框所示，每個扇形線圈面積分別與上下八個磁極的面積相同，且扇形外半徑為 \( r_0 \)。扇形內半徑為 \( r_i \)。線圈盤上的每一個線圈面與磁極面重疊時，其中之一如圖8中扇形虛線框所示。本題組只考慮每個扇形的單一線圈為單匝線圈，其電阻值為 \( R \)。依據以上資料，回答以下問題。
此機械作為電動汽車或飛機的馬達時，單一線圈內的電流與磁場之間的作用力可以推動磁鐵盤旋轉，帶動車輪或螺旋槳運轉。假設下磁鐵盤上方的單一線圈恰位於兩磁極之間，如圖10虛線扇形框所示，箭號為電流方向。圖10中的 \( \hat{r} \) 代表徑向（輻射向外）的單位向量。若此時該線圈受磁場作用的合力為 \( F \)，且磁鐵盤受 \( F \) 的作用由靜止開始轉動。則下列選項哪些正確？（多選）（4分）
(A) \( \overrightarrow{F} = 0 \)
(B) \( \overrightarrow{F} \) 平行於 \( \hat{r} \)
(C) \( \overrightarrow{F} \) 垂直於 \( \hat{r} \)
(D) 磁鐵盤作逆時針方向轉動
(E) 磁鐵盤作順時針方向轉動
答案
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