一切都回到正轨上,又有点偏离了原来的轨道。
晚自习前的二十分钟,教室里满是翻书声和零食袋窸窣的响动。林知意刚把《五三》摊开,指尖还停在电磁学章节的标题上,就看见宋佳妮抱着一摞卷子从后门冲进来,额前的碎发被汗水浸得贴在皮肤上,声音里带着急慌慌的气音:“不好了!年级组临时通知,下周三要加一场物理专项测,重点考电磁学和力学综合题!”
这话像颗小石子投进沸腾的水里,教室里瞬间炸开了锅。原本趴在桌上补觉的顾昭然猛地坐直,校服领口被揉得皱巴巴,他把笔往桌上一扔,一脸生无可恋:“不是吧?联考刚结束三天,这就又要考?我妈还说这次月假让我放松两天,结果放松的空气还没吸够呢!”
“电磁学那堆公式我昨天才背熟一半啊!”旁边的汤如薇戳着物理课本上的安培定则示意图,眉头皱成了小疙瘩,铅笔尖在纸上来回划着圈,“上次周测我电磁题才拿了二十四分,这次专项测岂不是要垫底?到时候班主任又要找我谈话,我可不想再被她盯着背公式了——上次背错个洛伦兹力公式,她让我抄了二十遍,手都酸了。”
王一凡手里的球立马被砸向地面,“不是才考的吗,这个褚小鸡到底要干嘛,仗着自己是年级主任,给物理加课就算了,还加考试,我们不是人啊!”球撞在大理石地面,反复回弹碰撞,砰砰声撞进班上每个人心里,把每个人原有的节奏都打乱了。
林知意也愣了愣,指尖下意识攥紧了笔杆。笔帽上的星星图案硌着掌心,她盯着课本上密密麻麻的公式——左手定则、右手定则、洛伦兹力公式F=qvB、安培力公式F=BIL,这些符号挤在书页上,像一团理不清的线。
她的电磁学不算弱,但综合题总容易在细节上出错,比如上次联考最后一道题,就是因为忘记考虑磁场方向对洛伦兹力的影响,白白扣了五分。现在突然提前一周考试,原本计划周末整理的错题本,恐怕要来不及了。
后面的男生有的反应大,有的却安静的像张白纸。
林知意正对着公式发呆时,沈亦烜突然走了过来。他手里捏着一张折好的草稿纸,黑色连帽衫的拉链拉到胸口,露出一点干净的白色衣领,碎发垂在额前,眼神比平时亮了些,像落了两颗小星星:“给”,依旧惜字如金。
也不解释一下,给大家看到会误会的啊!大哥拜托,林知意咬咬牙,恨不得打碎牙往肚子里咽。
林知意猛地抬头,撞进他的目光里,耳尖瞬间热了。她赶紧点头,又怕声音太大被周围更多人听见,微微侧过身,凑过去小声说:“就是上次周测那道传送带结合磁场的题,摩擦力和洛伦兹力的方向总搞混,每次画受力图都要犹豫半天,生怕画错了一步,后面全白算的那道题吗?”
沈亦烜“嗯”了一声,把手里的草稿纸递过来,指尖轻轻碰到她的掌心,带着一点温热的触感:“我中午画了受力分析图,标注了每个阶段的力的方向,你先看看,有不懂的我们课间再说。”
林知意接过纸,指尖还残留着他的温度,她赶紧低头展开草稿纸——上面的线条画得格外清晰,重力用黑色笔标了“G”,支持力是蓝色的“N”,摩擦力和洛伦兹力分别用红色和绿色标注,旁边还写着小字提醒:“传送带匀速时,摩擦力与运动方向相同;磁场垂直纸面向里时,洛伦兹力用左手定则判断,注意电荷正负(正电荷四指指向运动方向)。”字迹工整,很清秀,和他本人一样干干净净,也和他之前在错题本上的批注一样认真,连标点符号都没出错。
“谢谢……”她小声道谢,把草稿纸小心翼翼地夹进物理课本最中间的页脚,生怕折坏了,就像珍藏着什么重要的宝贝。
这时,班长抱着一摞空白答题卡走进来,用黑板擦敲了敲讲台:“大家安静一下!物理老师说,为了帮我们备考,从这个星期开始,每个周末周练结束的晚自习,自由分组,分成六个小组,每组选一个组长,一起讨论综合题的解题思路。”
话音刚落,教室里又热闹起来。大家纷纷转头找周围的同学组队,宋佳妮立刻凑到林知意身边,胳膊肘轻轻碰了碰她的胳膊:“知意知意,我们一组吧!还有如薇,咱们三个一起,对了,还有个顾昭然,再说你和沈亦烜比较熟,近水楼台先得月嘛!”
汤如薇赶紧点头,手里还攥着那本画满圈的物理课本:“对呀知意,上次你给我讲力学题我就听懂了,咱们一组我心里踏实,再加上“外援”那咱们组简直是‘物理学霸天团’了!”
林知意被她们说得有点不好意思,正想开口答应,旁边的陆执突然探过头来,手里还转着笔:“哎,你们组还差人吗?我跟阿烜一组,刚好我们俩物理都还行,能帮你们看看题!上次周测我电磁题还拿了八十分呢,虽然不如阿烜,但应付基础题没问题!”
林知意愣了愣,下意识回头看向沈亦烜。他正低头收拾桌上的卷子,不懂是不是被炙热的眼光灼到了,动作顿了顿,抬头看了她一眼,眼神里带着一点温和的笑意,轻轻点头。
确定好分组后,班长又补充道:“对了,老师还说,每组每周要整理典型题的解题步骤,写在大白纸上,第二天上课的时候,每组派一个人上台讲解,相当于帮大家梳理思路。”
“上台讲解?”宋佳妮瞬间垮了脸,趴在桌上哀嚎,“我连题都不一定能弄懂,怎么讲解啊?要是讲错了,全班同学都看着呢,多丢人啊!上次数学老师让我上台板演,我把二次函数顶点坐标算错了,班里笑了我一节课。”
汤如薇也跟着皱起眉,手指绞着校服衣角:“我也不敢上台,上次语文课朗读课文我都紧张得忘词了,更别说讲物理题了,公式念错了都不知道。要是讲到一半卡壳,我估计得当场哭出来。”
陆执拍了拍胸脯,一脸自信:“怕什么?有我和阿烜呢!再说不是还有咱们小林同学吗!到时候让阿烜上台讲,他讲题最清楚了,上次周测后的讲题,他把受力分析拆成三步,先画力、再列公式、最后算结果,我一听就懂,比老师讲得还明白!”
沈亦烜没接话,只是转头看向林知意,眼神里带着点鼓励:“其实你也可以试试。”
其实林知意并不害怕,她知道,讲解题的时候,需要把思路一步步理清楚,讲完之后你自己对题的理解也会更透彻,对备考挺有帮助的。物理老师不是常说‘输出是最好的输入’吗!
林知意心里一动。其实她也挺想试试的——上次听沈亦烜讲题时,她就觉得把思路说出来是件很清晰的事,而且她也想趁着这个机会,让自己更自信一点。只是她有一丁点害怕,怕自己紧张忘词,也怕讲错步骤被同学笑话。
犹豫了几秒,她看着沈亦烜认真的眼神,还是点了点头:“那……下次就我试试吧,要是有不懂的地方,真的要麻烦你们帮我看看。”
沈亦烜的嘴角微微上扬,露出一点浅浅的笑意,像初春刚化的冰,温柔又清爽,“咱们先从简单的题开始,慢慢来,不着急。”这句话不懂触发了陆执身上什么机关,他像只受惊的小鹿,眼底惊讶都快溢出来了。
晚自习的铃声很快响了,教室里瞬间安静下来,只剩下笔尖划过纸张的沙沙声和偶尔传来的翻书声。
又是电磁和力结合的题目。
林知意盯着题目,手里的笔在草稿纸上慢慢画起来。题目是说,一个带正电的小球在倾斜角为30°的传送带上运动,传送带以2m/s的速度顺时针转动,小球的质量为0.1kg,带电量为0.01C,匀强磁场的磁感应强度为10T,方向垂直于传送带平面(方向未明确),动摩擦因数为0.5,求小球最终的匀速速度和传送带对小球的支持力。
她按照沈亦烜给的草稿纸上的方法,先画了个倾斜的传送带,然后在小球上标注出可能受到的力——竖直向下的重力G=mg,垂直于传送带向上的支持力N,沿传送带方向的摩擦力f,还有垂直于传送带方向的洛伦兹力F洛=qvB。可刚列到洛伦兹力时,她又卡住了——题目里只说磁场垂直于传送带平面,却没说方向是向里还是向外,这时候洛伦兹力的方向该怎么判断呢?她皱着眉,咬着笔杆,草稿纸上画了两个相反方向的箭头,又都划掉了,心里有点着急。
总算下课了,休息一下,换换脑子再去做题。
就在这时,大家都走了过来。沈亦烜轻轻敲了敲她的草稿纸,声音压得很低,只有他们几个人能听见:“洛伦兹力的方向判断不出来?”
林知意抬头,看见他眼里带着点笑意,赶紧点头:“题目里没说磁场方向向里还是向外,我不知道该选哪个,两个方向算出来的支持力好像不一样,而且不知道哪个符合‘匀速’的条件。”
“题目里有个条件你们可能没注意到,”沈亦烜指着题目里的一句话,“‘传送带顺时针转动,小球初始速度小于传送带速度’,你可以先假设一个磁场方向,然后根据小球的运动状态判断是否合理——如果小球受力不平衡,就说明方向假设错了,再换另一个方向就行。”
林知意恍然大悟,赶紧按照他说的方法试了试。她先假设磁场方向垂直传送带平面向里,用左手定则判断洛伦兹力的方向——四指指向小球的运动方向(和传送带同向,沿斜面向上),掌心对着磁场方向(向里,即垂直斜面指向纸内),拇指指向斜向上的方向,也就是和支持力同向。这时候她发现,小球受到的摩擦力是沿传送带向上的(因为小球速度小于传送带,传送带对小球的摩擦力是动力),而重力沿斜面向下的分力是G1=mg sin30°=0.5N。此时支持力N=mg cos30° - F洛(因为F洛向上),摩擦力f=μN,计算下来f=0.3N,小于G1,合力沿斜面向下,小球会加速,不符合“最终匀速”的条件。
她又换了个方向,假设磁场方向垂直传送带平面向外,再用左手定则判断——这次四指还是沿斜面向上,掌心向外,拇指指向斜向下的方向,和支持力反向。此时支持力N=mg cos30° F洛,摩擦力f=μN=0.5×(mg cos30° qvB)。当小球匀速时,f=G1,代入数值计算:0.5×(0.1×10×√3/2 0.01×v×10)=0.5,解出来v= (1 - 0.5√3)/0.1 ≈ 1 - 0.866=0.134m/s?不对,这里好像算错了。
她皱着眉,又算了一遍,还是不对。沈亦烜看她反复划掉计算过程,凑过来小声说:“是不是把摩擦力的方向搞反了?当小球速度小于传送带时,摩擦力是动力,沿斜面向上;但如果小球加速到速度大于传送带,摩擦力就会变成阻力,沿斜面向下。你再想想,最终匀速时,小球的速度可能比传送带大还是小?”
林知意愣住了——她之前一直默认小球最终速度等于传送带速度,却没想到还有可能大于传送带速度。她重新梳理思路:当小球速度小于传送带时,摩擦力向上,小球加速;随着速度增大,洛伦兹力F洛=qvB增大(因为方向向下),支持力N增大,摩擦力f=μN也增大;当小球速度超过传送带速度后,摩擦力方向变成向下,此时合力为f G1 - F洛的分力?不对,应该重新列平衡方程。
这次她重新画受力图,当小球最终匀速时,沿斜面方向的合力为零:f = G1。而摩擦力的方向取决于小球和传送带的相对运动——如果小球速度v > 传送带速度v0,小球相对传送带向上运动,摩擦力向下;如果v < v0,摩擦力向上。她刚才假设v < v0时,f向上,f=μN=μ(mg cos30° qvB)=mg sin30°,代入数值:0.5×(0.1×10×0.866 0.01×v×10)=0.5 → 0.5×(0.866 0.1v)=0.5 → 0.866 0.1v=1 → 0.1v=0.134 → v=1.34m/s,这个速度小于传送带的2m/s,是合理的!刚才算错了小数点,现在终于对了。
“原来是这样!”她忍不住小声说了一句,声音里带着点兴奋。刚才卡了半天的地方,被沈亦烜一点就通,心里的着急瞬间散了,连草稿纸上的公式都变得清晰起来。
沈亦烜看着她眼里的光,嘴角弯了弯:“嗯,判断这种不确定方向的力时,用‘假设法’最方便,先假设一个方向,再根据运动状态验证,比硬想快很多。而且别忽略相对运动对摩擦力方向的影响,这是很多人容易错的点。”
说完便去辅导陆执顾昭然他们了。
十分钟很快过去了,下个晚自习又开始了。林知意先把自己的受力分析和假设过程复盘了一遍,从磁场方向的假设,到摩擦力方向的判断,再到平衡方程的列出,一步一步盘得很清楚。
又是一个课间,小组一聚,小手一挥,小题一讲。
宋佳妮听得很认真,偶尔插一句:“为什么洛伦兹力方向向下时,支持力会变大啊?”
林知意指着草稿纸上的图解释:“因为洛伦兹力是垂直于传送带方向的,向下的话就和重力的垂直分力同向,两个力加起来就是支持力要平衡的力,所以N就变大了。”
汤如薇也点头:“我去!我之前总搞不懂洛伦兹力怎么影响支持力,现在看你画的图,一下子就明白了。”
陆执也补充了计算细节:“算的时候要注意单位统一,比如磁感应强度是T,电量是C,速度是m/s,这样算出来的洛伦兹力才是N。我上次就因为把速度单位写成km/h,结果算错了数。”
讨论到最后,沈亦烜把大家的思路整理了一遍,写在大白纸上,分成“步骤一:受力分析”“步骤二:假设磁场方向并判断洛伦兹力方向”“步骤三:根据匀速条件列平衡方程”“步骤四:验证假设合理性并计算结果”四步,每一步都标得很清楚。
“今天咱们就把这道题的步骤整理好,”沈亦烜把大白纸贴在小组的桌子旁,“咱们再自己顺一遍思路,后天代表上台讲的时候,就按照这个框架来,没问题的。”
林知意看着大白纸上清晰的步骤,又看了看沈亦烜认真的眼神,心里的紧张少了很多,反而多了点期待。她想起之前在物理课本扉页看到的一句话,是物理学家理查德·费曼说的:“如果你不能用简单的语言解释一个东西,那就说明你还没有真正理解它。”现在她觉得,自己好像慢慢理解了这道题,也慢慢有了把它讲清楚的信心。
晚自习结束的铃声响了,大家收拾东西准备回宿舍。宋佳妮和汤如薇走在前面,陆执跟在她们后面,还在念叨着刚才的题:“原来洛伦兹力还能影响支持力,我之前都没注意到,下次做题得先画受力图才行。”
林知意和沈亦烜走在最后,走廊里的灯光把他们的影子拉得很长。
沈亦烜突然想起什么,从口袋里掏出一支笔递给她:“这个给你,上次看你笔帽上的星星掉了,我给你找了个新的笔帽,刚好匹配。”
林知意接过笔,看见笔帽上是和之前一样的星星图案,心里暖暖的:“哦,谢谢你,你怎么知道我笔帽掉了?”
“上次你递错题本的时候,笔帽掉在地上了,我捡起来想着给你,后来忘了。”沈亦烜摸了摸后脑勺,耳尖有点红。
“嗯,我知道了。”林知意点头,把笔放进笔袋里,“那我先回宿舍了,明天见。”
“明天见。”沈亦烜看着她的背影,直到她走进宿舍楼,才转身离开。走廊里的风轻轻吹过,好像带着一点初春的暖意,他摸了摸口袋里剩下的半张草稿纸,上面还画着刚才那道题的受力图——其实他中午画了两张,一张给了她,另一张自己留着,想着要是她没看懂,还能再讲一遍。
回到宿舍,林知意把沈亦烜给的草稿纸和大白纸上的步骤都拿出来,重新抄在错题本上,还在旁边写了“注意:磁场方向不确定时用假设法,摩擦力方向取决于相对运动”的提醒。
补药期中考试,谢谢![裂开][裂开]
苏超陪伴我们这么久,结束了也好舍不得啊![爆哭]
感觉屁话好多写都写不完[闭嘴][闭嘴][闭嘴]
作者有话说
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第11章 被风扰乱的复习计划
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