带电粒子在非匀强磁场中的运动matlab代码

下面是一个用MATLAB编写的带电粒子在非匀强磁场中运动的代码：

clear;
clc;

% 定义常数
m = 1.67 * 10^-27; % 粒子质量
q = 1.6 * 10^-19; % 粒子电荷量

% 定义磁场和初始速度
B0 = 0.1; % 磁场强度（外磁场）
B = @(x) 0.2 * x; % 非均匀磁场，假设与位置x线性相关
v0 = [0, 10000, 0]; % 初始速度

% 定义时间变量和初始位置
dt = 0.001; % 时间步长
t = 0:dt:1; % 时间范围
n = length(t); % 时间步数
x = zeros(n, 1); % 粒子在x轴上的位置
y = zeros(n, 1); % 粒子在y轴上的位置
z = zeros(n, 1); % 粒子在z轴上的位置
v = repmat(v0, n, 1); % 粒子的速度

% 数值求解微分方程
for i = 2:n
    F = q * cross(v(i-1, :), [0, 0, B(x(i-1))]); % 力：F = q * v × B
    a = F / m; % 加速度：a = F / m
    v(i, :) = v(i-1, :) + a * dt; % 速度更新：v = v0 + a * t
    x(i) = x(i-1) + v(i, 1) * dt; % 位置更新：x = x0 + v * t
    y(i) = y(i-1) + v(i, 2) * dt; % 位置更新：y = y0 + v * t
    z(i) = z(i-1) + v(i, 3) * dt; % 位置更新：z = z0 + v * t
end

% 绘制粒子轨迹
figure;
plot3(x, y, z, 'LineWidth', 1);
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('带电粒子在非均匀磁场中的运动轨迹');
grid on;

这段代码使用欧拉法数值求解带电粒子在非匀强磁场中的运动方程，并绘制粒子在空间中的轨迹。在代码中，我们假设磁场沿着x轴方向变化，磁场强度与位置线性相关。通过调整初始速度和磁场强度的数值，可以观察粒子在非均匀磁场中的运动情况。