征沪上,参加十月底的全国中学生物理竞赛决赛。
“第一轮,明天开考。今天,先热热身。”
他转身,在黑板上“刷刷刷”地写下了一道题。
没有复杂的图形,只有几行简洁的文字。
【一个半径为R的均匀带电球体,总电荷量为Q,以角速度ω绕穿过其中心的z轴匀速旋转。球体内部被挖去一个半径为r (r 题目一出,阶梯教室里瞬间陷入了死一般的寂静。 许嘉诚的眉头立刻锁紧。 这道题看似是常规的电磁学问题,但那个“球形空腔”的出现,瞬间让对称性被破坏。 单凭安培环路定理与对称性,已经不足以直接定出 B的分布与幅值! 杜飞停下了敲击键盘的手,抬头看了一眼题目,帽檐下的嘴角勾起一抹冷笑,似乎觉得这题侮辱了他的计算能力。 他拿出草稿纸,直接开始建立球坐标系,准备用毕奥-萨伐尔定律进行暴力积分。 而周衍则推了推眼镜,在笔记本上写下了四个字: “叠加原理”。 他身边的许嘉诚也瞬间反应过来,一拍大腿,低声骂了一句: “有陷阱!这题考的是等效思想!” 他立刻在草稿纸上画了两个球,一个大球带正电,一个小球带负电,将两者同心叠加,完美地构造出了一个带空腔的带电球体模型。 问题,瞬间被简化为了两个完整带电旋转球体磁场的矢量叠加! “漂亮!” 许嘉诚忍不住赞叹一声,抬头看了一眼周衍。 两人相视一笑,英雄所见略同。 就在他以为自己已经抓住了最优解,准备下笔时,眼角的余光却瞥见,第一排的卫骁,已经写完了答案,依旧是那副背脊挺直的模样。 “卫骁,你已经写完了?” 钱立群身为去年的带队老师,显然认识卫骁,“那你上来给大家讲讲吧。” “可以。” 卫骁走上讲台,没有用任何冗长的等效图。 她只是在黑板上写了几行干净的式子—— J =ρ(ω× r) 她根本没有去算什么磁场,而是直接从“电流密度”入手,把旋转的带电球体,从物理图像上,直接等效成了一块均匀磁化的、永磁铁! 这个思维方式,明显
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