Zack00 作品

第227章 下笔如有神!超越本科的答卷!

《电磁学》随堂测验的考场内,气氛压抑得仿佛能拧出水来。¢小^税!C`m`s_ .蕪′错¨内~容-

窗外的阳光明媚,鸟儿在枝头欢快地鸣叫,但这一切的美好,都与教室内这些正被麦克斯韦方程组无情蹂躏的灵魂们无关。他们此刻唯一的愿望,大概就是时间能够瞬间快进到考试结束,或者干脆来一场突如其来的陨石撞击,将这该死的试卷连同“灭绝师太”赵兰君教授一同送往外太空。

刘明抓耳挠腮,面前的草稿纸已经快被他画成了一幅后现代主义的抽象派大作——充满了各种扭曲的积分符号、不知所云的矢量箭头,以及代表着他内心绝望的涂鸦。他感觉自己的脑细胞正在以每秒百万个的速度阵亡,残存的那些也已经集体躺平,放弃了抵抗。

“这第一题……计算一个不规则形状带电体在空间某点的电场强度……这不规则形状是要闹哪样啊?!好歹给个球体、柱体也行啊!这玩意儿,用高斯定理都不知道从哪里下手!”刘明在心中疯狂吐槽,手中的笔在草稿纸上戳来戳去,仿佛想把出题人戳成筛子。

他偷偷瞄了一眼旁边的王磊。王磊的眉头拧成了一个疙瘩,额头上汗珠密布,显然也陷入了苦战。不过,学霸的底子毕竟还在,他正咬着笔杆,艰难地在草稿纸上列着一些看起来很高级,但刘明一个都看不懂的公式。

再看另一边的陈浩,情况似乎稍好一些,他正埋头奋笔疾书,但紧锁的眉头和时不时停下来长吁一口气的动作,也暴露了他此刻内心的挣扎。

整个考场,弥漫着一种“学海无涯,回头太难”的悲壮气息。

唯有秦风,依旧是那个画风清奇的存在。

他端坐在座位上,腰背挺直,神情专注而平静。手中的笔不疾不徐地在答题纸上划过,发出均匀而富有节奏的“沙沙”声。那感觉,不像是参加一场决定“生死”的测验,倒像是在进行一场优雅的书法创作。_卡¨卡`晓_说?蛧~ ^首·发_

试卷上的题目,在其他同学眼中如同拦路猛虎、深渊巨坑,但在秦风看来,却像是幼儿园小朋友玩的连线题,简单而直白。

第一题,计算不规则带电体的电场强度。

在其他同学还在为如何建立坐标系、如何选择积分元而头疼不已的时候,秦风的脑海中,系统知识库已经自动调取了十几种处理此类问题的经典模型和进阶技巧。

“嗯,这个形状……虽然不规则,但其电荷分布似乎具有某种隐藏的对称性……可以考虑引入多极展开的思想,将其等效为若干个点电荷、电偶极子、电四极子的叠加……”

秦风的嘴角微微上扬,露出一抹了然的笑容。

他并没有直接采用最原始、最繁琐的电荷元积分法,而是巧妙地运用了格林函数和多极展开的方法,将一个看似复杂无比的积分问题,化解为一系列相对简单的代数运算。

其思路之巧妙,步骤之简洁,简直令人叹为观止。如果此刻有其他物理系教授看到他的解题过程,恐怕会当场惊呼:“这特么是大一新生能想到的解法?这分明是研究生级别的技巧!”

第二题,求解一个具有混合边界条件的拉普拉斯方程。

这道题更是让无数英雄好汉竞折腰。传统的直角坐标系或柱坐标系下的分离变量法,在这里会遇到巨大的困难,因为边界条件实在太过奇葩。

“混合边界条件……嗯,可以考虑使用保角变换,将这个不规则的求解区域,映射到一个规则的区域,比如圆形或者半平面,然后再利用镜像法或者格林函数求解……”

秦风的笔尖在草稿纸上飞快地勾勒着几个复变函数的变换公式,眼神中闪烁着智慧的光芒。

保角变换!这可是复变函数理论中相当高阶的应用,通常只在研究生阶段的《数学物理方法》课程中才会重点讲解。*3-y\e-w·u~./c_o-m¨而秦风,此刻却信手拈来,运用自如,仿佛吃饭喝水一般简单。

他甚至还在解题过程中,引入了一些关于“黎曼面”的初步概念,来更清晰地阐述变换过程中的多值函数问题。其论证之严谨,思维之深邃,已经远远超出了本科教学大纲的要求。

第三题,关于复杂载流导线产生的磁场分布。

这道题的难点在于矢量运算的复杂性和对安培环路定理、毕奥-萨伐尔定律的灵活运用。

秦风略微思索了片刻,便放弃了直接积分的“笨办法”。

“对于这种具有一定对称性的电流分布,或许可以尝试引入磁矢势的概念,先求解磁矢势,再通过旋度运算得到磁感应强度,这样可以大大简化计算过程……”

磁矢势!这又是一个通常在电动力学高阶课程中才会重点讨论的概念!

秦风不仅准确地写出了磁矢势的定义式和求解方程,还在推导过程中,巧妙地运用了斯托克斯定理和一些矢量分析的恒等变换,使得整个解题过程行云流水,一气呵成。