東北石油大學課程設計任務書

課程 計算物理和MATLAB課程設計

題目 自激振動系統的MATLAB仿真

專業 姓名 學號

主要內容、基本要求、主要參考資料等

主要內容：

研究范?德?波耳(Van der pol)方程所描述的非線性有阻尼的自激振動系統，其中是一個小的正的參量，是常數。下面簡稱范?德?波耳方程為VDP方程。在VDP方程中，增加外驅動力項所得到的方程稱強迫VDP方程，其中外驅動力的振幅、角頻率分別是和。試研究強迫VDP方程的行為。

基本要求：

1.演示VDP方程所描述的系統在非線性能源供給下，從任意初始條件出發都能產生穩定的周期性運動。

2.采用龐加萊映像，演示強迫VDP方程在不同參數下所存在四種吸引子，即周期1吸引子、周期2吸引子、不變環面吸引子和奇怪吸引子。

3.對于強迫VDP方程，在v和w為定值條件下，逐漸增大μ值，將出現周期倍分岔和混沌現象。

主要參考資料：

[1] Steven E. Koonin, 秦克誠譯. 計算物理學. 北京：高等教育出版社1993.

[2] 馬文淦等. 計算物理學. 合肥：中國科學技術大學出版社1992.

[3] 張志涌. 精通MATLAB6.5. 北京：北京航空航天大學出版社，2003

東北石油大學課程設計任務書

課程 計算物理和MATLAB課程設計

題目 帶電粒子在電磁場中運動的MATLAB仿真

專業 姓名 學號

主要內容、基本要求、主要參考資料等

主要內容：

研究帶電粒子在均勻磁場中的運動。設帶電粒子質量為m，帶電量為q。電磁場的電場強度為E，磁感應強度B。分三種情況考慮：

1.電場強度和磁感應強度都不為零；

2.電場強度為零，磁感應強度不為零；

3.電場強度不為零，磁感應強度為零。

基本要求：

1.研究帶電粒子在均勻穩定電磁場中的運動情況，畫出粒子運動軌跡。

2.學習用指令axes在圖形窗口的不同位置設定坐標軸來畫多個圖形。

主要參考資[1] Steven E. Koonin, 秦克誠譯. 計算物理學. 北京：高等教育出版社1993.

[2] 馬文淦等. 計算物理學. 合肥：中國科學技術大學出版社1992.

[3] 張志涌. 精通MATLAB6.5. 北京：北京航空航天大學出版社，2003東北石油大學課程設計任務書

課程 計算物理和MATLAB課程設計

題目 傅科擺的MATLAB仿真

專業 姓名XX 學號

主要內容、基本要求、主要參考資料等

主要內容：

法國物理學家傅科于1851年在巴黎萬圣殿內的拱頂上懸掛了一個擺長67m，擺錘質量為28kg的單擺。該單擺擺動周期約為16s。實驗發現該擺擺平面繞豎直軸作順時針轉動(由上而下看)，轉動周期約32h，這就是著名的傅科擺實驗。這個實驗無需依賴地球以外的物體，就能直觀地展示地球自轉的存在，因此至今仍受到重視。本題目研究傅科擺擺錘在水平面內的軌跡。設擺長為l，擺錘質量為m，懸掛于北緯處。

基本要求：

1.研究傅科擺在水平面內的運動并畫出擺錘在水平面內的運動軌跡。

2.研究緯度，初始條件對傅科擺運動軌跡的影響。

3.學習指令input的用法，學會在程序運行中從鍵盤向程序輸入參數。

主要參考資[1] Steven E. Koonin, 秦克誠譯. 計算物理學. 北京：高等教育出版社1993.

[2] 馬文淦等. 計算物理學. 合肥：中國科學技術大學出版社1992.

[3] 張志涌. 精通MATLAB6.5. 北京：北京航空航天大學出版社，2003

東北石油大學課程設計任務書

課程 計算物理和MATLAB課程設計

題目 行星軌道的MATLAB仿真

專業 姓名 學號

主要內容、基本要求、主要參考資料等

主要內容：

研究質點在平方反比引力場中的運動，例如行星繞太陽的運動。設質量為m0的質點位于力心且固定不動，質量為m的質點在m0產生的引力場中運動，當m與m0相距r時，質點所受萬有引力為，G為引力常量。

基本要求：

1.

2.當質點總能量小于零且保持不變時，改變角動量的大小，畫出質點相應的運動軌跡。

3.學習將極坐標變換成直角坐標的方法以及利用對稱性畫曲線的方法。

主要參考資[1] Steven E. Koonin, 秦克誠譯. 計算物理學. 北京：高等教育出版社1993.

[2] 馬文淦等. 計算物理學. 合肥：中國科

總結

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