她下意识地將沾了麵粉的手往身后藏了藏,又飞快地瞥了一眼沈知夏那乾净清爽的运动短裤和自己沾著油点的围裙,眼神瞬间黯淡了下去。
最终,对知识的渴望战胜了少女的羞怯。
她鼓起勇气,用细若蚊蚋的声音问林允寧:
“林……林允寧同学,这道磁场的题,我……我想了一晚上了,都不会……你能,帮我看看吗?”
林允寧接过那本练习册。
【一个由细导线紧密单层缠绕构成的长螺线管,通入电流后內部產生匀强磁场b。请推导:(a)该磁场对螺线管单位面积產生的向外的压强p;(b)若线圈半径为a,导线直径为tamp;lt;
amp;lt;a,材料的拉伸强度为σ,导线横截面视为圆,求该螺线管能承受的最大磁场b_max。】
“这题超纲了,高考不考的,哪里淘换来的物理竞赛题?”
林允寧说著,隨手拿起秦雅的笔,先在她草稿纸上那一大堆复杂的安培力积分公式上画了一个大大的叉。
“思路错了。”
他言简意賅。
“错……错了?”
秦雅的脸更白了,那是她苦思冥想了一整晚的成果。
“你想用微元法算安培力,对吧?理论上可行,但你把自己绕进去了。”
他没有直接给答案,而是提了个问题,“物理题都喜欢骗人。你换个角度想,螺线管通电后,里面多了什么东西?”
“……磁场?”
秦雅迟疑地回答。
“对。那磁场是不是一种『东西?它有没有能量?”
“有……书上说,磁场是物质,也携带能量……”
秦雅的眼睛猛地亮了起来,仿佛抓住了什么。
“这就对了!”
林允寧打了个响指,“你別把它当电磁学,你就当这是个高压锅,磁场就是一锅看不见的蒸汽。蒸汽有能量,就会產生压强。所以压强就是——”
“磁场能量密度!啊!是b2(2μ?)!书上有这个公式!”
秦雅如获至宝,瞬间茅塞顿开。”
“至於第二问,”
林允寧的笔尖在纸上移动,“压强想把线圈撑破,那什么在阻止它?”
“是……是导线自身的张力!”
秦雅抢答道。
“没错。”
林允寧讚许地点点头,他取了导线一小弧段,画出线圈的受力分析图: