写出三个用MATLAB演示洛伦兹力的代码
时间: 2023-06-09 16:04:26 浏览: 140
以下是三个用MATLAB演示洛伦兹力的代码:
1. 通过三维绘图演示洛伦兹力的效果
```matlab
% 定义常量
m = 1; % 质量
q = 1; % 电荷
E0 = [0, 0, 0]; % 电场
B0 = [0, 0, 1]; % 磁场
v0 = [1, 0, 0]; % 初始速度
tspan = [0 10]; % 积分区间
% 定义微分方程
f = @(t, Y) [Y(4:6); (q/m)*(E0 + cross(Y(4:6), B0))];
% 解微分方程
[t, Y] = ode45(f, tspan, [0 0 0 v0]);
% 绘制三维图像
figure
plot3(Y(:,1), Y(:,2), Y(:,3),'linewidth',2)
grid on
xlabel('X')
ylabel('Y')
zlabel('Z')
title('洛伦兹力三维绘图')
```
2. 绘制洛伦兹力在 x-z 平面和 y-z 平面上的投影图像
```matlab
% 定义常量
m = 1; % 质量
q = 1; % 电荷
E0 = [0, 0, 0]; % 电场
B0 = [0, 0, 1]; % 磁场
v0 = [1, 0, 0]; % 初始速度
tspan = [0 10]; % 积分区间
% 定义微分方程
f = @(t, Y) [Y(4:6); (q/m)*(E0 + cross(Y(4:6), B0))];
% 解微分方程
[t, Y] = ode45(f, tspan, [0 0 0 v0]);
% 绘制投影图像
figure
subplot(2,1,1)
plot(Y(:,1), Y(:,3),'linewidth',2)
grid on
xlabel('X')
ylabel('Z')
title('洛伦兹力在x-z平面上的投影图')
subplot(2,1,2)
plot(Y(:,2), Y(:,3),'linewidth',2)
grid on
xlabel('Y')
ylabel('Z')
title('洛伦兹力在y-z平面上的投影图')
```
3. 绘制洛伦兹力对时间的变化曲线
```matlab
% 定义常量
m = 1; % 质量
q = 1; % 电荷
E0 = [0, 0, 0]; % 电场
B0 = [0, 0, 1]; % 磁场
v0 = [1, 0, 0]; % 初始速度
tspan = [0 10]; % 积分区间
% 定义微分方程
f = @(t, Y) [Y(4:6); (q/m)*(E0 + cross(Y(4:6), B0))];
% 解微分方程
[t, Y] = ode45(f, tspan, [0 0 0 v0]);
% 计算速度和加速度的大小
v = sqrt(Y(:,4).^2 + Y(:,5).^2 + Y(:,6).^2);
a = abs(q*B0(3)/m)*v;
% 绘制变化曲线
figure
plot(t, v, 'linewidth',2,'DisplayName','速度')
hold on
plot(t, a, 'linewidth',2,'DisplayName','加速度')
grid on
xlabel('时间')
ylabel('大小')
title('洛伦兹力对时间的变化曲线')
legend
```
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