Đề tài 6 vẽ quỹ đạo của electron trong điện trường tĩnh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ ĐỀ TÀI 6: VẼ QUỸ ĐẠO CỦA ELECTRON TRONG ĐIỆN TRƯỜNG TĨNH GVHD:PHAN NGỌC KHƯƠNG CÁT LÊ QUỐC KHẢI LỚP: DT03 NHÓM :DT03-15 TP.HCM, 7/2021  0| ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  LỚPP: DT03 NHÓM: DT03_15 DANH SÁCH NHÓM: Thành Viên MSSV Nguyễn Tuấn Sơn 2014383 Lai Cẩm Tài 2014407 Lê Thanh Tân 2014452 Nguyễn Phước Thành 2014498 Trần Duyên Thành 2012055 1|  2| LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, cho chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường đại học Bách Khoa – ĐHQG TPHCM, đưa môn Vật Lý vào chương trình giảng dạy Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến hai giảng viên môn thầy Lê Quốc Khải cô Phan Ngọc Khương Cát dạy dỗ, truyền đạt cho chúng em kiến thức quý báu ngày qua Trong suốt thời gian tham gia lớp Vật Lý thầy cô, chúng em tự thấy thân tư hơn, học tập thêm nghiêm túc hiệu Đây chắn tri thức quý báu, hành trang cần thiết cho chúng em sau Bộ môn Vật Lý môn học vô hữu ích, có tính thực tế cao, đảm bảo cung cấp đủ nhu cầu thực tiễn cho sinh viên Tuy nhiên, vốn kiến thức chúng em nhiều hạn chế bỡ ngỡ nên cố gắng chắn tập lớn Vật Lý lần khó tránh khỏi thiếu sót vài chỗ cịn chưa xác Kính mong thầy xem xét, góp ý cho Bài tập lớn chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! 3| DANH MỤC BẢNG Bảng hàm sử dụng toánng hàm sử dụng toán bảng hàm sử dụng toánn sử dụng toánc sử dụng toán dụng toánng toán 4| DANH MỤC HÌNH ẢNH 1.Hình đoạn code matlabn code matlab 2.Hình sau chạn code matlaby code nhập liệu theo yêu cầup liệu theo yêu cầuu theo yêu cầuu 3.Hình đồ thị biểu diễn quỹ đạo electron thị biểu diễn quỹ đạo electron biểu diễn quỹ đạo electronu diễn quỹ đạo electronn quỹ đạn code matlabo electrona electron 5| 6| Mụng toánc lụng toánc: CHƯƠNG 1: ĐỀ TÀI .5 1.1 Yêu cầu 1.2 Điều kiện .5 1.3 Nhiệm vụ CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Điện tích điện trường 2.2 Hạt mang điện từ trường 2.3 Hạt mang điện chuyển động điện từ trường .8 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN .10 3.1 Đề 10 3.2 Yêu cầu 10 3.3 Bài giải 10 CHƯƠNG 4: CÁC HÀM MATLAB CƠ BẢN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG BÀI TOÁN VÀ GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MATLAB 12 4.1 Tổng quan Matlab 12 4.2 Các hàm sử dụng toán 12 4.3 Giải toán matlab 12 4.3.1 code hoàn chỉnh 12 4.3.2 Giải thích đoạn code 13 4.3.3 Ví dụ minh họa 13 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 16 7| CHƯƠNG 1: ĐỀ TÀI NG 1: ĐỀ TÀI TÀI Đề tài 6: tài 6:Vẽ quỹ đạo electron điện trường tĩnho electron điện trường tĩnha electron điện trường tĩnhn trường tĩnhng tĩnh 1.1 Yêu cầuu Khi electron chuyển động điện từ trường chịu tác dụng lực n động điện từ trường chịu tác dụng lực ng điện trường tĩnhn từ trường chịu tác dụng lực trường tĩnhng đề tài 6:u chịu tác dụng lực u tác dụng lực ng electron điện trường tĩnha lực c ⃗ ⃗ tĩnh điện trường tĩnhn F E lực c Lorenzt F L : ⃗ FE + ⃗ F L= q⃗ F= ⃗ E +q( ⃗v ¿ ⃗ B¿ Khi ta có thển động điện từ trường chịu tác dụng lực xác địu tác dụng lực nh gia tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c electron điện trường tĩnha electron Nếu biết vị trí vận tốc u biếu biết vị trí vận tốc t vị trí vận tốc c vịu tác dụng lực trí vận tốc n tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c ban đ u ta có thển động điện từ trường chịu tác dụng lực xác địu tác dụng lực nh vị trí vận tốc c phương trình chuyển động dạng động học ng trình chuyển động điện từ trường chịu tác dụng lực n động điện từ trường chịu tác dụng lực ng dạo electron điện trường tĩnhng động điện từ trường chịu tác dụng lực ng học c electron điện trường tĩnha electron x(t), y(t) z(t) Qua đó, biển động điện từ trường chịu tác dụng lực u điễn f(x,y,z)=const, ta có phương trình n f(x,y,z)=const, ta có ph ương trình chuyển động dạng động học ng trình quỹ đạo electron điện trường tĩnho Bài tận tốc p yêu c u sinh viên sử dụng Matlab để tính tốn biểu diễn đồ thị dụng lực ng Matlab đển động điện từ trường chịu tác dụng lực tính tốn biển động điện từ trường chịu tác dụng lực u diễn f(x,y,z)=const, ta có phương trình n đồ thị thịu tác dụng lực electron điện trường tĩnha quỹ đạo electron điện trường tĩnho electron điện trường tĩnha electron điện trường tĩnhn từ trường chịu tác dụng lực trường tĩnhng tĩnh biếu biết vị trí vận tốc t trước vị trí vận c vịu tác dụng lực trí vận tốc n tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c ban đ u electron điện trường tĩnha 1.2 Điều kiệnu kiệu theo yêu cầun 1) Sinh viên c n có kiếu biết vị trí vận tốc n thức lập trình MATLAB c tài 6: lận tốc p trình cơng trình chuyển động dạng động học MATLAB n MATLAB 2) Tìm hiển động điện từ trường chịu tác dụng lực u lện trường tĩnhnh Matlab liên quan symbolic đồ thị học a 1.3 Nhiệu theo yêu cầum vụng toán Xây dực ng chương trình chuyển động dạng động học ng trình Matlab: 1) Nhận tốc p liệu vị trí, vận tốc ban đầu electron vectơ cảm ứng từ liện trường tĩnhu vịu tác dụng lực trí, vận tốc n tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c ban đ u electron điện trường tĩnha electron vectơng trình chuyển động dạng động học cản MATLAB m ức lập trình MATLAB ng từ trường chịu tác dụng lực B⃗ =(0,0,1) , vectơng trình chuyển động dạng động học cường tĩnhng động điện từ trường chịu tác dụng lực điện trường tĩnhn trường tĩnhng ⃗E electron điện trường tĩnha điện trường tĩnhn từ trường chịu tác dụng lực trường tĩnhng tĩnh 2) Dùng phép tốn hình thức lập trình MATLAB c (symbolic) đển động điện từ trường chịu tác dụng lực tính lực c điện trường tĩnhn từ trường chịu tác dụng lực tác dụng lực ng lên electron, từ trường chịu tác dụng lực suy gia tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c, vận tốc n tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c phương trình chuyển động dạng động học ng trình chuyển động điện từ trường chịu tác dụng lực n động điện từ trường chịu tác dụng lực ng electron điện trường tĩnha electron 3) Vẽ đồ thị thịu tác dụng lực quỹ đạo electron điện trường tĩnho electron điện trường tĩnha electron Chú ý: Sinh viên có thển động điện từ trường chịu tác dụng lực dùng cách tiếu biết vị trí vận tốc p cận tốc n khác không dùng symbolic 8| CHƯƠNG 1: ĐỀ TÀI NG 2: CƠNG 1: ĐỀ TÀI SỞ LÝ THUYẾT LÝ THUYẾTT 2.1 Điện trường tĩnhn tích điện trường tĩnhn trường tĩnhng -Giả sử, có điện tích dương q đưa vào điện trường Khi trường tác dụng lên điện tích Khi trường tác dụng lên điện tích dương lực F = q.E , lực có hướng dọc đường sức Nếu ngồi lực điện khơng có lực khác tác dụng lên nó, hạt mang điện chuyển động nhanh dần dọc theo đường sức -Đối với hạt mang điện âm điện trường tác dụng lên lực khơng đổi, có hướng ngược với đường sức Bởi vậy, hạt mang điện tích âm chuyển động nhanh dần theo chiều ngược với chiều chuyển động hạt mang điện tích dương -Giả sử rằng, có điện tích dương q bay vào điện trường hai song song tụ điện, nghĩa đường sức vng góc với hướng bay Trọng lượng P hạt mang điện lực điện F =q E , tác dụng lên điện tích Cả hai lực hướng thẳng đứng xuống phía Vì hạt chuyển động nhanh dần theo phương thẳng đứng hướng xuống phía Khơng có lực tác dụng lên hạt theo phương nằm ngang chuyển động theo phương Chuyển động hồn tồn giống chuyển động vật thể bị ném theo phương nằm ngang trường hấp dẫn Bởi vậy, quỹ đạo chuyển động hạt mang điện tích dương điện trường không đổi đồng đường parabol -Nếu khơng tính đến trọng lượng hạt, hạt mang điện tích âm trường chuyển động theo quỹ đạo parabol Bởi lực tác dụng lên hạt mang điện tích âm hướng ngược với đường sức Nếu tính đến trọng lượng điện tích, hạt mang điện tích âm chuyển động theo đường parabol lồi phía trên, theo đường parabol lồi xuống phía Điều phụ thuộc vào trọng lượng hay lực điện lớn Nếu hai lực độ lớn nói chung hạt khơng lệch phía phía Nghĩa điện tích âm chuyển động thẳng theo phương nằm ngang với vận tốc vận tốc ban đầu điện tích bay vào điện trường 9| -Hiện tượng chuyển động hạt mang điện điện trường đă người ta sử dụng vào việc chế tạo ống tia điện tử Chuyển động hạt mang điện bay vào điện trường có hướng lập thành góc với đường sức nghiên cứu cách tương tự Và trường hợp quỹ đạo hạt mang điện đường parabol hay nhánh parabol Giống chuyển động vật thể ném lên theo phương xiên góc trường hấp dẫn Chúng ta hăy khảo sát chuyển động điện tích điện trường điện tích khác, mà coi điện tích bất động Vì khoảng cách hạt thay đổi nên lực tương tác chúng thay đổi Khi hạt xa nhau, lực tương tác nhỏ quỹ đạo cong Khi hạt chuyển động bay lại gần hạt bất động lực tương tác tăng lên, quỹ đạo bị cong nhiều Khi hạt chuyển động xa quỹ đạo lại bị cong Quỹ đạo hạt đường hypebol 2.2 Hạo electron điện trường tĩnht mang điện trường tĩnhn từ trường chịu tác dụng lực trường tĩnhng -Chuyển động hạt mang điện từ trường phức tạp nhiều so với điện trường Nếu điện tích đứng n, từ trường hồn tồn khơng tác dụng lên Nếu điện tích chuyển động với vận tốc v , từ trường tác dụng lên lực gọi lực Lorentz Độ lớn lực Lorentz tính bằng: ⃗ F = q.[ ⃗v , ⃗ B] •Độ lớn lực Lorentz không phụ thuộc vào trị số vận tốc mà phụ thuộc vào hướng vận tốc •Hướng lực Lorentz: vng góc với ⃗v ⃗B •Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái -Xét từ trường đồng không đổi, quỹ đạo chuyển động hạt mang điện khi: ○ ⃗v ⏊ ⃗ B : Lực Lorentz không làm thay đổi độ lớn vận tốc mà làm thay đổi phương vectơ vận tốc, kết hạt chuyển động tròn đều, bán kính quỹ đạo : R = mv qB 10 | • Vận tốc hạt lớn bán kính quỹ đạo lớn(từ trường khó làm cong quỹ đạo hạt chuyển động nhanh hạt chuyển động chậm) • Cảm ứng từ lớn bán kính đường trịn nhỏ • Khối lượng hạt lớn bán kính quỹ đạo lớn(hạt có khối lượng lớn có qn tính lớn từ trương khó làm cong quỹ đạo nó) • Độ lớn điện tích lớn bán kính quỹ đạo nhỏ (Vì khối lượng ion lớn khối lượng electron nhiều lần, nên electron quay từ trường nhanh nhiều so với ion.) ○( ⃗v , ⃗B) = α Khi ta phân tích vận tốc điện tử theo hai phương : phương dọc theo từ trường( v x ) phương vuông góc từ trường ( v y) •Theo phương dọc theo từ trường, hạt chuyển động thẳng •Theo phương vng góc với từ trường, tác dụng lực Lorentz, hạt chuyển động theo đường trịn mặt phẳng vng góc với từ trường -Kết hạt chuyển động theo đường xoắn ốc Khoảng cách h mà hạt qua dọc theo từ trường sau vòng trọn vẹn theo đường πmm qB v Ta thấy, với giá trị vận tốc x , bước xoắn electron xoắn ốc gọi bước xoắn: h= v x nhỏ nhiều so với bước xoắn ion 2.3 Hạo electron điện trường tĩnht mang điện trường tĩnhn chuyển động điện từ trường chịu tác dụng lực n động điện từ trường chịu tác dụng lực ng điện trường tĩnhn từ trường chịu tác dụng lực trường tĩnhng -Trong điều kiện thế, tâm vịng trịn xiclơtron( gọi tâm chính), bắt đầu dịch chuyển theo hướng vng góc với từ trường Người ta gọi chuyển động tâm trơi -Giả sử rằng,ngồi từ trường đồng khơng đổi cịn có điện trường đồng khơng đổi có hướng vng góc với đường cảm ứng từ tác dụng lên hạt, trường gọi trường giao Giả sử, từ trường vng góc với mặt phẳng hình vẽ hướng phía chúng ta, cịn điện trường hướng dọc theo trục y Đầu tiên hăy đặt điện tích dương gốc tọa độ Khi từ trường khơng tác dụng lên điện tích, tác dụng điện trường bắt đầu chuyển động nhanh dần dọc theo trục y Nhưng từ trường lại tác dụng lên điện tích chuyển động Khi vận tốc hạt nhỏ, chủ yếu chuyển động theo hướng điện trường, 11 | từ trường làm cong quỹ đạo Dưới tác dụng điện trường, với tăng lên vận tốc hạt lực Lorentz tăng lên làm cho quỹ đạo hạt ngày bị xoắn lại Cuối vận tốc lớn lực Lorentz trội lực tăng tốc điện trường, chuyển động trở nên chậm dần sau khoảng thời gian hạt dừng lại tất lặp lại từ đầu Sự giải xác tốn quỹ đạo hạt đường cong xicloit Tùy theo hạt có vận tốc thời điểm ban đầu thời gian điểm mà quỹ đạo đường xiclơit hay đường cong hình vẽ: -Người ta gọi đường cong đường trịn xiclơit Như chuyển động hạt mang điện trường giao phức tạp Có thể biểu diễn dạng quay hạt theo xiclơit chuyển động tâm theo hướng vng góc vectơ ⃗ E ⃗ B Đó trơi Trị số vận tốc trơi khơng phụ thuộc vào trị số điện tích mà phụ thuộc vào cường độ điện trường từ trường Nhưng điều tất nhiên khơng có nghĩa trơi xảy với hạt không mang điện Dưới tác dụng điện trường từ trường có hạt mang điện chuyển động -Trường hợp tổng quát, vận tốc ban đầu hạt khơng vng góc với từ trường , quỹ đạo chuyển động đường xoắn quấn xung quanh đường parabol -Đối với electron, chuyển đông trôi chiều với hạt mang điện dương Nhưng, quỹ đạo chuyển động electron tất nhiên khác với quỹ đạo ion dương Thứ electron quay ngược chiều với ion dương Thứ hai bán kính xiclơtron electron nhỏ nhiều so với bán kính xiclơtron ion Khi vận tốc ban đầu electron ion vng góc với hướng từ trường chuyển động electron ion phía với vận tốc trơi 12 | 13 | CHƯƠNG 1: ĐỀ TÀI NG 3: PHƯƠNG 1: ĐỀ TÀI NG PHÁP GIẢI BÀI TOÁNI BÀI TOÁN 3.1 Đều kiện -Khi electron chuyển động điện từ trường chịu tác dụng lực n động điện từ trường chịu tác dụng lực ng điện trường tĩnhn từ trường chịu tác dụng lực trường tĩnhng đề tài 6:u chịu tác dụng lực u tác dụng lực ng electron điện trường tĩnha lực c ⃗ ⃗ tĩnh điện trường tĩnhn F E lực c Lorenzt F L : ⃗ FE + ⃗ F L= q⃗ F= ⃗ E +q( ⃗v ¿ ⃗ B¿ Khi ta có thển động điện từ trường chịu tác dụng lực xác địu tác dụng lực nh gia tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c electron điện trường tĩnha electron Nếu biết vị trí vận tốc u biếu biết vị trí vận tốc t đ ược vị trí vận tốc c v ịu tác dụng lực trí v ận tốc n t ốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c ban đ u ta có thển động điện từ trường chịu tác dụng lực xác địu tác dụng lực nh vị trí vận tốc c phương trình chuyển động dạng động học ng trình chuyển động điện từ trường chịu tác dụng lực n động điện từ trường chịu tác dụng lực ng dạo electron điện trường tĩnhng đ ộng điện từ trường chịu tác dụng lực ng h ọc c c electron điện trường tĩnha electron x(t), y(t) z(t) Qua đó, biển động điện từ trường chịu tác dụng lực u điễn f(x,y,z)=const, ta có phương trình n f(x,y,z)=const, ta có ph ương trình chuyển động dạng động học ng trình quỹ đạo electron điện trường tĩnho 3.2 Yêu cầuu -Dùng phép tính đển động điện từ trường chịu tác dụng lực xác địu tác dụng lực nh lực c tác dụng lực ng, gia tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c vận tốc n tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c electron điện trường tĩnha electron -Biển động điện từ trường chịu tác dụng lực u diễn f(x,y,z)=const, ta có phương trình n đồ thị thịu tác dụng lực electron điện trường tĩnha quỹ đạo electron điện trường tĩnho electron điện trường tĩnha electron điện trường tĩnhn từ trường chịu tác dụng lực trường tĩnhng tĩnh biếu biết vị trí vận tốc t trước vị trí vận c vịu tác dụng lực trí vận tốc n tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c ban đ u electron điện trường tĩnha 3.3 Bài giảng hàm sử dụng toáni Cho ⃗ FE + ⃗ F L= q⃗ F= ⃗ E +q( ⃗v ⃗ ⃗ ⃗ r⃗ = x i + y j+ z k ⃗ v 0=v x i⃗ +v y ⃗j + v z ⃗k ¿ ⃗ B ¿ (1) ⃗ B=(0,0,1) Ta có: ( ⃗v ¿ v v v v v v ⃗ B ¿=( y z ; z x ; x y )=( v y ;−v x ; ) 1 0 | || || | Từ trường chịu tác dụng lực (1) suy q(E x + v y ) m q(E y −V x ) F y= q( E y - v x ¿ = ma y => a y= m qE F z =q( E z + ) = ma z => a z = z m F x = q( E x + v y) = ma x => a x = Tổng hợp lực tác dụngng hợc vị trí vận tốc p lực c tác dụng lực ng F= √ F x 2+ F y + F z2 Gia tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c electron điện trường tĩnha electron a= √ a x 2+ a y +a z2 Vận tốc n tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c electron điện trường tĩnha electron v x =v x +a x t v y =v y + a y t v z=v z + a z t =>v= √ v x 2+ v y 2+ v z2 Phương trình chuyển động dạng động học ng trình chuyển động điện từ trường chịu tác dụng lực n động điện từ trường chịu tác dụng lực ng electron điện trường tĩnha electron 14 | 2 Y= y + v yt + a y t 2 Z= z + v z t + a z t 2 X= x + v x t + a x t 15 | CHƯƠNG 1: ĐỀ TÀI NG 4: CÁC HÀM MATLAB CƠNG 1: ĐỀ TÀI BẢI BÀI TOÁNN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG C SỬ DỤNG TRONG DỤNG TRONG NG TRONG BÀI TOÁN VÀ GIẢI BÀI TOÁNI BÀI TOÁN TRÊN MATLAB 4.1 Tổng quan Matlabng quan vều kiện Matlab - Matlab (viếu biết vị trí vận tốc t tắt matrix laborary) ngôn ngữ lập trình bậc cao bốn t electron điện trường tĩnha matrix laborary) mộng điện từ trường chịu tác dụng lực t ngơn ngữ liệu vị trí, vận tốc ban đầu electron vectơ cảm ứng từ lận tốc p trình bận tốc c cao bốc electron Nếu biết vị trí vận tốc n thếu biết vị trí vận tốc hện trường tĩnh, mơi trường tĩnhng đển động điện từ trường chịu tác dụng lực tính tốn sốc electron Nếu biết vị trí vận tốc học c, trực c quan lận tốc p trình Được vị trí vận tốc c phát triển động điện từ trường chịu tác dụng lực n bởii MathWorks - Nó cho phép thao tác vớc vị trí vận i ma trận tốc n, vẽ biển động điện từ trường chịu tác dụng lực u đồ thị vớc vị trí vận i hàm sốc electron Nếu biết vị trí vận tốc liện trường tĩnhu, trường tĩnhn thực c thuận tốc t toán, tạo electron điện trường tĩnho giao diện trường tĩnhn ngường tĩnhi dùng, bao gồ thị m C,C++, Java Fortran ; phân tích liệu vị trí, vận tốc ban đầu electron vectơ cảm ứng từ liện trường tĩnhu, phát triển động điện từ trường chịu tác dụng lực n thuận tốc t toán, tạo electron điện trường tĩnho kiển động điện từ trường chịu tác dụng lực u mẫu ứng dụng.u ức lập trình MATLAB ng dụng lực ng - Nó có r t nhiề tài 6:u lện trường tĩnhnh hàm toán học c nhằm hỗ trợ đắc lực cho bạn việc m hỗ trợ đắc lực cho bạn việc trợc vị trí vận tốc đắt matrix laborary) ngơn ngữ lập trình bậc cao bốn c lực c cho bạo electron điện trường tĩnhn viện trường tĩnhc tính tốn, vẽ hình vẽ, biển động điện từ trường chịu tác dụng lực u đồ thị thông dụng lực ng thực c thi phương trình chuyển động dạng động học ng pháp tính tốn 4.2 Các hàm sử dụng toán bảng hàm sử dụng toánn sử dụng toánc sử dụng toán dụng toánng toán Lện trường tĩnhnh Clc Syms x Input a=b(:,i) Disp(x) Sqrt Fprintf(x) Ezplot3 Title Xlabel Ylabel Zlabel Ý nghĩa Xóa kếu biết vị trí vận tốc t quản MATLAB trước vị trí vận c Khai báo biếu biết vị trí vận tốc n x Nhận tốc p vào mộng điện từ trường chịu tác dụng lực t giá trịu tác dụng lực cho biếu biết vị trí vận tốc n Gán vào a t t cản MATLAB giá trịu tác dụng lực electron điện trường tĩnha cộng điện từ trường chịu tác dụng lực t thức lập trình MATLAB i electron điện trường tĩnha b Xu t biếu biết vị trí vận tốc n x Căn bận tốc c In biếu biết vị trí vận tốc n x Vẽ đồ thị thịu tác dụng lực không gian chiề tài 6:u Đặt tên đồ thịt tên đồ thị thịu tác dụng lực Đặt tên đồ thịt tên trụng lực c Ox Đặt tên đồ thịt tên trụng lực c Oy Đặt tên đồ thịt tên trụng lực c Oz 4.3 Giảng hàm sử dụng tốni tốn matlab 4.3.1 code hồn chỉnh nh clc; syms t; B= [0 1]; 16 | me= 9.1*10^-31; q= -1.6*10^-19; xyz= input('Nhap vao vi tri ban dau cua electron, vitri= '); x0= xyz(:,1); y0= xyz(:,2); z0= xyz(:,3); v0= input('Nhap vao vecto van toc, v= '); v0x= v0(:,1); v0y= v0(:,2); v0z= v0(:,3); E= input('Nhap vao vecto dien truong, E= '); Ex=E(:,1);Ey=E(:,2);Ez=E(:,3); disp('vecto cam ung tu B=[0 1]'); Fx = q*( Ex + v0y ); Fy = q*( Ey - v0x ); Fz = q*Ez; F=(sqrt(Fx*Fx+Fy*Fy+Fz*Fz)); ax=Fx/me; ay=Fy/me; az=Fz/me; a=(sqrt(ax*ax+ay*ay+az*az)); tg=input('nhap thoi gian de xac dinh van toc, tg(s)= '); vx=v0x+ax*tg; vy=v0y+ay*tg; vz=v0z+az*tg; v=sqrt(vx^2+vy^2+vz^2); disp('tong hop luc,F(N) ='); disp(F); disp('gia toc cua electron,a(m/s^2)='); disp(a); fprintf('van toc tai thoi diem t= %.os ,v(m/s)= ',tg); disp(v); x= x0 + v0x*t + 1/2*ax*t^2; y= y0 + v0y*t +1/2*ay*t^2; z= z0 + v0z*t +1/2*az*t^2; ezplot3(x,y,z); title('Quy dao chuyen dong cua electron'); xlabel('x(m)'); ylabel('y(m)'); zlabel('z(m)'); 4.3.2 Giảng hàm sử dụng tốni thích đoạn code matlabn code : xóa kếu biết vị trí vận tốc t quản MATLAB trước vị trí vận c : khai báo biếu biết vị trí vận tốc n t 3-4 : gán nhữ liệu vị trí, vận tốc ban đầu electron vectơ cảm ứng giá trịu tác dụng lực cho trước vị trí vận c 5-11 : nhận tốc p giá trịu tác dụng lực theo yêu c u electron điện trường tĩnha đề tài 6: xu t hình 12-24 : Tính tốn chương trình chuyển động dạng động học ng trình 25-30 : Xu t kếu biết vị trí vận tốc t quản MATLAB tính vị trí vận tốc c bên 31-33 : Phương trình chuyển động dạng động học ng trình chuyển động điện từ trường chịu tác dụng lực n động điện từ trường chịu tác dụng lực ng electron điện trường tĩnha electron 34 : vẽ đồ thị thịu tác dụng lực biển động điện từ trường chịu tác dụng lực u diễn f(x,y,z)=const, ta có phương trình n quỹ đạo electron điện trường tĩnho chuyển động điện từ trường chịu tác dụng lực n động điện từ trường chịu tác dụng lực ng electron điện trường tĩnha electron 35 : đặt tên đồ thịt tiêu đề tài 6: cho đồ thị thịu tác dụng lực 17 | 36-38 : đặt tên đồ thịt tên cho trụng lực c Ox,Oy,Oz 4.3.3 Ví dụng tốn minh họaa v 0=(1,1,1) E=(1,0,0), r⃗ = (0,0,0) ,⃗ Cho ⃗B=( 0,0,1 ) , ⃗ -Dùng phép tính đển động điện từ trường chịu tác dụng lực xác địu tác dụng lực nh lực c tác dụng lực ng, gia tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c electron điện trường tĩnha electron vận tốc n tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c electron điện trường tĩnha electron tạo electron điện trường tĩnhi thờng tĩnhi điển động điện từ trường chịu tác dụng lực m t= 10−3 (s) -Biển động điện từ trường chịu tác dụng lực u diễn f(x,y,z)=const, ta có phương trình n đồ thị thịu tác dụng lực electron điện trường tĩnha quỹ đạo electron điện trường tĩnho electron điện trường tĩnha electron điện trường tĩnhn từ trường chịu tác dụng lực trường tĩnhng tĩnh biếu biết vị trí vận tốc t trước vị trí vận c vịu tác dụng lực trí vận tốc n tốc electron Nếu biết vị trí vận tốc c ban đ u electron điện trường tĩnha *Đoạo electron điện trường tĩnhn code matlab Hình 4.3.4 18 | *Sau chạo electron điện trường tĩnhy code nhận tốc p liện trường tĩnhu theo yêu c u Hình 4.3.5 *Đồ thị thịu tác dụng lực biển động điện từ trường chịu tác dụng lực u diễn f(x,y,z)=const, ta có phương trình n quỹ đạo electron điện trường tĩnho electron điện trường tĩnha electron Hình 4.3.6 Nhận tốc n xét: Kếu biết vị trí vận tốc t quản MATLAB khớc vị trí vận p vớc vị trí vận i kếu biết vị trí vận tốc t quản MATLAB tính tốn bằm hỗ trợ đắc lực cho bạn việc ng thủa electron điện trường tĩnh công Vớc vị trí vận i phép tính Matlab có thển động điện từ trường chịu tác dụng lực thay thếu biết vị trí vận tốc tích hợc vị trí vận tốc p nhiề tài 6:u giá trịu tác dụng lực khác electron điện trường tĩnha đạo electron điện trường tĩnhi lược vị trí vận tốc ng đển động điện từ trường chịu tác dụng lực nghiên cức lập trình MATLAB u trường tĩnhng hợc vị trí vận tốc p đặt tên đồ thịc biện trường tĩnht 19 |