工程电磁场matlab仿真,带电粒子在电磁场中运动的MATLAB仿真.doc

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目 录

TOC \o "1-2" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc292472019" 第1章 概述 PAGEREF _Toc292472019 \h 1

HYPERLINK \l "_Toc292472020" 第2章MATLAB的基础知识 PAGEREF _Toc292472020 \h 2

HYPERLINK \l "_Toc292472021" 2.1 MATLAB使用介绍 PAGEREF _Toc292472021 \h 2

HYPERLINK \l "_Toc292472022" 2.2 MATLAB的基本知识 PAGEREF _Toc292472022 \h 2

HYPERLINK \l "_Toc292472023" 2.3利用MATLAB作图 PAGEREF _Toc292472023 \h 5

HYPERLINK \l "_Toc292472024" 第3章 实验原理及仿真结果分析 PAGEREF _Toc292472024 \h 7

HYPERLINK \l "_Toc292472025" 3.1 带电粒子在电磁场中运动的原理 PAGEREF _Toc292472025 \h 7

HYPERLINK \l "_Toc292472026" 3.2 质量较大的带电微粒在复合场中的运动 PAGEREF _Toc292472026 \h 7

HYPERLINK \l "_Toc292472027" 3.3 带电粒子垂直射入E和B正交的叠加场的运动分析 PAGEREF _Toc292472027 \h 8

HYPERLINK \l "_Toc292472028" 3.4 实验内容 PAGEREF _Toc292472028 \h 8

HYPERLINK \l "_Toc292472029" 第4章 MATLAB仿真的应用 PAGEREF _Toc292472029 \h 11

HYPERLINK \l "_Toc292472030" 4.1 用MATLAB仿真带电粒子在磁场中运动的优点 PAGEREF _Toc292472030 \h 11

HYPERLINK \l "_Toc292472031" 4.2 用MATLAB仿真在物理实验中的应用 PAGEREF _Toc292472031 \h 11

HYPERLINK \l "_Toc292472032" 第5章 总结 PAGEREF _Toc292472032 \h 12

HYPERLINK \l "_Toc292472033" 参考文献 PAGEREF _Toc292472033 \h 13

HYPERLINK \l "_Toc292472034" 附 录 PAGEREF _Toc292472034 \h 14

第1章 概述

计算机数值模拟的研究方法已成为继实验研究和理论分析之外的第三种研究手段，在基础物理学习中适当引入计算机数值方法，有助于将一些高深的物理知识深入浅出、生动形象地学习。随着计算机的普及，MATLAB在基础物理中的应用日益广泛。MATLAB是当今最优秀的科技应用软件之一，它以强大的科学计算与可视化功能、简单易用、开放式可扩展环境，特别是所附带的30 多种面向不同领域的工具箱支持，使得它在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。MATLAB具有其他高级语言难以比拟的一些优点，如编写简单、编程效率高、易学易懂等，因此MATLAB 语言也被通俗地称为演算纸式科学算法语言。在控制、通信、信号处理及科学计算等领域中，MATLAB 都被广泛地应用，已经被认为能够有效提高工作效率、改善设计手段的工具软件，掌握了MATLAB 好比掌握了开启这些专业领域大门的钥匙[1]。

带电体在复合场中运动的基本分析:这里所讲的复合场指电场、磁场和重力场并存, 或其中某两场并存, 或分区域存在, 带电体连续运动时, 一般须同时考虑电场力、洛仑兹力和重力的作用。

在不计粒子所受的重力的情况下，带电粒子只受电场和洛仑兹力的作用，粒子所受的合外力就是这两种力的合力，其运动加速度遵从牛顿第二定律。在相互垂直的匀强电场与匀强磁场构成的复合场中，如果粒子所受的电场力与洛仑兹力平衡，粒子将做匀速直线运动；如果所受的电场力与洛仑兹力不平衡，粒子将做一般曲线运动，而不可能做匀速圆周运动，也不可能做与抛体运动类似的运动。在相互垂直的点电荷产生的平面电场与匀强磁场垂直的复合场中，带电粒子有可能绕场电荷做匀速圆周运动。

第2章MATLAB的基础知识

2.1 MATLAB使用介绍

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