物理情景是oxy平面上在x=2,y=0处有一正电荷，x= -2,y=0处有一负电荷，根据
计算两点电荷电场中电势的分布，由于
（二）利用MATLAB的函数, 绘制等量异号点电荷的电势分布图 首先选定一系列的x和y后，组成了平面上的网络点，再计算对应每一点上的z值。例如-5:0.2:5,-4:0.2:4分别是选取横坐标与纵坐标的一系列数值，meshgrid是生成数据网格的命令，[x,y]是xy平面上的坐标网格点。z是场点(x ,y)的电势，要求写出z的表达式。这里用到MATLAB的函数mesh（）描绘3D网格图，meshgrid（）描绘在3D图形上加坐标网格，sqrt（）求变量的平方根。mesh（）是三维网格作图命令，mesh(x,y,z)画出了每一个格点(x,y)上对应的z值（电势）。在命令窗口中直接输入简单的语句，如下。
解1
11
解2
12
当场点即在电荷处时，会出现分母为零的情况，因此在r里加了一个小量0.01，这样既可以完成计算，又不会对结果的正确性造成太大影响。
另外需要注意的是表达式中的“./ ”、 “.^ ”是对数组运算的算符，含义与数值运算中的“./ ”、 “.^ ”相同，不同之处是后者只对单个数值变量进行运算，而前者对整个数组变量中的所有元素同时进行运算。
解2为了减少计算量，增加精确度，与先前的示例相比，计算范围由原先的-5 （三）要求在命令窗口中输入相应语句，设计一个二点电荷位于(-3,0)和(3,0) ，等量异号点电荷电势分布图的程序，要求用解1、2两种方法分别实现，并画出绘制图形。 六、实验数据处理与分析 contour是绘制等高线的函数，以z为对象，则绘出的就是等势线。 quiver是绘制点[x,y]处的矢量[px,py]，即画出各点电场的大小和方向 gradient是取梯度函数。 七、预习与思考题 1.二维网格和三维曲面绘图的各有哪些函数？ 13 实验四：带电粒子在均匀电磁场中运动 一、实验目的与要求 1. 掌握m文件，进行编程绘制带电粒子在均匀电磁场中的运动轨迹图； 2. 掌握利用函数ode23( ) 求解微分方程组； 3. 掌握三维曲面绘图和彗星轨迹图的语句。 二、实验类型 设计 三、实验原理及说明 （一）三维曲线的作图命令 三维曲线的作图命令 为plot3(x,y,z,s) 其中x，y，z是同维数的矢量或矩阵，每组x，y，z构成一个点的坐标，各点依次相连，形成一条曲线。如果是矩阵，则它们相应的列构成一条三维曲线的数据点坐标，所以用矩阵可以同时画多条空间曲线。S是线型、颜色和标志的参数。 （二）彗星轨迹图命令 彗星轨迹图可以绘出运动的轨迹，其使用格式为： comet3(z); comet3(x,y,z); 三维空间彗星轨迹，x，y，z的含义与plot3命令中的x，y，z的含义，绘出的轨迹慧长默认为0.1 。 （三）解常微分方程组 MATLAB只能解一阶的常微分方程组，高价的常微分方程需要转化成一阶方程组才能求解。对于二阶常微分方程 ，然后令 一阶常微分方程组成的方程组，从而使问题得到解决。 ，首先需要化成显式形式，则二阶常微分方程化为两个 四、实验仪器 序 号 名 称 主要用途 1 一台安装Windows2000的pc机。计运行 算机的具体要求：⒈Pentium3以上MATLAB仿的CPU；⒉建议至少256MB的内存；真软件。 ⒊建议硬盘至少20GB4.安装MATLAB仿真软件。 14 五、实验内容和步骤 （一）建立带电粒子在均匀电磁场中的运动方程 设带电粒子质量为m ，带电量为q ，电场强度E沿y方向，磁感应强度B沿z方向，则带电粒子在均匀电磁场中的运动微分方程为 令 面微分方程可化作： ，则上 （二）利用MATLAB的函数，编写m文件，绘出带电粒子在均匀电磁场中的运动轨迹。 下面举例说明： 选择E和B为参量，就可以分别研究E≠0，B=0和E=0，B≠0等情况。下面编写微分方程函数文件elecfun.m： 15 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库新！10级(4)通信工程--电磁场与电磁波实验指导书-李路(3)在线全文阅读。
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