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第7章 物理交锋

上课铃的余韵如水纹般在空气中缓缓荡开,物理老师李修远便夹着几本厚重的教案,踏着沉稳而轻快的步伐迈进了高二(23)班教室。

他年近不惑,一副简约的黑框眼镜后,是一双洞察分明、又时常闪烁着智慧与诙谐光芒的眼睛。目光扫过教室里一众尚且沉浸在暑假余韵中、显得有些萎靡不振的学生,他的嘴角不禁牵起一丝了然的笑意。

“啧,瞧瞧你们这精气神,”李老师将教案轻轻放在讲台上,声音洪亮中带着亲切的调侃。

“一个个跟被秋雨打过的芭蕉似的,蔫头耷脑。暑假两个月的休养生息,还没把咱们未来探索宇宙奥秘的小科学家的斗志唤醒吗?”

底下传来几声懒洋洋的哀嚎和零星的窃笑,不少人也下意识地调整了坐姿。开学首日下午的物理课,对谁来说都是个不小的挑战。

“李老师,您是不知民间疾苦啊,”后排有个男生拖着长音抱怨,“暑假作业那座大山,差点没把我给埋里头,现在看见公式都眼冒金星……”

李老师推了推眼镜,笑意更深,眼角的细纹都舒展开来:“看来假期生活很‘充实’嘛。不过,既然回到了这探索真理的殿堂,就该把状态找回来了。”

他话锋一转,目光如同精准的探照灯,在教室里逡巡一圈后,最终定格在靠窗那两个相邻的座位上,“听说我们班注入了一股新鲜血液?陈迹夏同学,可否站起来让大家认识一下?”

刹那间,所有或困倦或游离的目光,齐刷刷地聚焦到了那个即便坐着也难掩光芒的金发身影上。陈迹夏从容起身,姿态优雅,脸上挂着恰到好处的谦和微笑:“李老师好,同学们好,我是陈迹夏。”

“欢迎加入我们这个集体!”李老师满意地颔首,目光中带着赏识,“一看便是思维敏捷的好苗子。正好,我这儿有一道题目,颇为有趣。”他边说边熟练地启动多媒体设备,一张清晰的图片瞬间投射在巨大的幕布上。

正是那份名声在外的北京市丰台区高三二模物理卷的截图,上面赫然是关于“彭宁阱”的复杂题目。

“嚯……”教室里顿时响起一片压抑着的惊呼。屏幕上复杂的示意图、密集的公式和冗长的题干,无不散发着高阶物理题特有的、令人望而生畏的压迫感。

“老师!”王小磊几乎是惨叫出声,指着屏幕的手都在抖,“这、这是彭宁阱啊!还有双圆周运动合成?您这开学第一课也太‘厚爱’我们了吧!这简直是地狱难度的开场啊!”

李老师嘿嘿一笑,眼中闪烁着“孺子可教亦需锤炼”的光芒:“怎么,这就怯场了?咱们实验班的尖子生,骨头可不能这么软。”

他的目光意味深长地在宋屿安和陈迹夏之间来回移动,像是在欣赏两块质地绝佳却风格迥异的美玉。

“恰好新同学初来乍到,听说在物理竞赛上也颇有建树。宋屿安,陈迹夏,不如就由你们两位上台,为大家小试牛刀?既是欢迎新同学,也让我们宋大学神活动活动脑筋。”

被点名的宋屿安:“……”

他缓缓抬起头,银灰色的瞳孔里波澜不惊,只是淡淡地瞥了老师一眼,随即目光投向屏幕上那密密麻麻的题目,快速浏览起来。

全班同学的眼神瞬间变得炽热,空气中弥漫着混合了好奇、兴奋与期待的因子。

论坛风波的余温尚未散尽,这两位焦点人物竟要在物理课上正面交锋,这戏码可比枯燥的公式有趣多了。

陈迹夏倒是坦然自若,甚至侧过脸,对着宋屿安的方向露出了一个带着些许歉意的、人畜无害的微笑,用口型无声地说道:“同桌,手下留情啊。”

宋屿安面无表情地收回视线,起身,步履平稳地走向讲台。陈迹夏也笑着起身,不紧不慢地跟上。

底下的议论声顿时大了起来。

“老天,李老师这是下狠手了啊!北京二模的压轴题直接搬来当开场?”

“这题我瞄过一眼,写了一半不会写了……”有人小声附和,语气里满是敬畏。

两人一左一右,立于墨绿色的黑板前。宋屿安捻起一根白色粉笔,指尖干净修长,骨节分明;陈迹夏也随手取了一根,还在指尖灵巧地转了个圈,笑容依旧轻松惬意。

李老师简要说明了题目背景:“彭宁阱,利用电磁场精密约束带电粒子的装置,是近代物理实验中的重要工具。

此题分两部分,第一部分分析纯电场中的运动,第二部分研究电磁场共同作用下的复杂运动,特别是运动的分解。开始吧。”

宋屿安几乎没有任何停顿,抬手便在自己那边的黑板上利落地写下了一个清晰的“解:”。

他的字迹清瘦峻挺,排版疏密有致,自带一种冷静的美感。

他没有丝毫犹豫,直接切入核心,运用能量守恒定律和电势分布公式,推导粒子在纯电场中的最远距离。

粉笔敲击黑板的嗒嗒声节奏稳定,像是精密的机械表在运作,一行行清晰的公式和简洁的文字说明迅速铺陈开来,逻辑链条环环相扣,严谨得无懈可击。

与此同时,陈迹夏也开始了他的解答。他的字迹更显飘逸洒脱,但步骤清晰,自有章法。

他侧过头,瞥了一眼宋屿安已然写出的流畅步骤,压低声音,带着笑意轻语:“哇哦,小宋同学,这么快就理清思路了?”语气微妙,介于真诚赞叹与友好调侃之间。

宋屿安置若罔闻,继续分析粒子沿z轴的受力情况,迅速判断出其做简谐振动,并给出了关键结论。他的推导如行云流水,对物理概念的深刻理解体现在每一个简洁的步骤中。

另一侧,陈迹夏也写出了相似的分析过程,并额外标注了简谐振动的角频率,显得游刃有余,仿佛对这类问题早已驾轻就熟。

真正的挑战在于第二问。粒子在xOy平面内的运动,需同时考虑电场与磁场的复杂相互作用,并采用运动分解法。

教室里鸦雀无声,只剩下粉笔划过黑板表面的沙沙声,如同春蚕食叶。

宋屿安微微蹙起好看的眉头,全身心沉浸于推导之中。他的大脑高速运转,将抽象的物理图景迅速转化为严谨的数学语言。

他先明确了粒子在电磁场中的受力情况,然后根据题目提示,巧妙地将复杂的运动分解为高频的回旋运动和低频的漂移运动。

他在黑板的左半部分流畅地列出方程,运用 guiding center 近似法处理漂移运动,思路清晰,步步为营。

陈迹夏的解题速度似乎比宋屿安稍缓半拍,但更显从容。他并不急于书写,时而停顿思考,修长的手指轻抵下颌,凝神审视题目投影,或是在关键步骤旁。

用简洁的线条勾勒出力与速度方向的示意图,辅助理解,显示出他对物理图像的敏锐直觉和独特领悟。

两人虽风格迥异——宋屿安如精密仪器般严谨高效,陈迹夏如艺术家般优雅从容——却都展现出了远超高中水平的物理素养和思维深度。

最终,他们几乎在同一时间得出了完美一致的答案:

(1) a. 粒子能够运动的最远距离为 zmax=V?√m/kq;b. 粒子沿z轴做简谐运动。

(2) 漂移角速度 ω?=qB/2m(1-√1-2mk/q? B?)回旋速度ω?=qB/m

陈迹夏比宋屿安晚了约十几秒放下粉笔。他轻轻拍掉手上的粉笔灰,转向宋屿安,露出了一个极其灿烂、甚至带着毫不掩饰的欣赏的笑容,仿佛在无声地表达着由衷的赞许。

李老师迈步上前,目光如炬,仔细审视着两块墨绿底板上密密麻麻却条理分明的解答,眼中满是激赏:“非常好!非常精彩!两位同学的解答,思路清晰,推导严谨,答案完美正确。”

“宋屿安同学依旧保持着其一贯的沉稳与精准,陈迹夏同学也展现了扎实的功底和独特的物理直觉。真是后生可畏,我们班果然是人才济济!请回座,二位都非常出色!”

在同学们混合着惊叹、钦佩与复杂目光的注视下,两人前一后走下讲台。

宋屿安面色依旧平静如水,唯有那白皙的耳垂泛起不易察觉的淡粉,泄露了他内心并非全无波动。陈迹夏则坦然接受着众人的注目,笑容依旧和煦如春。

刚坐下,宋屿安便感到手肘被一个温热的东西轻轻碰了一下。一张折叠精巧的纸条从桌子底下悄无声息地推到了他的手边。

他动作几不可察地顿了一下,最终还是面无表情地、用指尖轻轻展开了纸条。

那上面的字迹洒脱不羁,带着几分随性与优雅,恰似其主人给人的感觉:

「小宋同学,你怎么连物理都这么厉害的呀~ 」

「思路清晰得像水晶,板书工整得像印刷体。可以…教教我吗?(旁边还画了一个耷拉着耳朵、眼神湿漉漉的简笔画小狗)」

宋屿安的指尖捏着那张薄薄的纸条,目光久久停留在那个手绘的、可怜又可爱的狗狗表情上。

他微微侧头,瞥见旁边那个假装全神贯注盯着黑板、实则嘴角弯起一抹可疑弧度的金发少年,只觉得刚刚才勉强平复下去的心跳,又不受控制地加快了几分,连带着耳根那刚褪下的热度,似乎又有卷土重来的趋势。

这个陈迹夏……他到底,意欲何为?那看似无辜的请教背后,究竟藏着怎样的心思?

宋屿安发现,自己冰冷已久的心湖,似乎被这颗意外投入的石子,搅动了一丝难以言喻的涟漪。

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