东北石油大学课程设计任务书

课程 计算物理和MATLAB课程设计

题目 自激振动系统的MATLAB仿真

专业 姓名 学号

主要内容、基本要求、主要参考资料等

主要内容：

研究范?德?波耳(Van der pol)方程所描述的非线性有阻尼的自激振动系统，其中是一个小的正的参量，是常数。下面简称范?德?波耳方程为VDP方程。在VDP方程中，增加外驱动力项所得到的方程称强迫VDP方程，其中外驱动力的振幅、角频率分别是和。试研究强迫VDP方程的行为。

基本要求：

1.演示VDP方程所描述的系统在非线性能源供给下，从任意初始条件出发都能产生稳定的周期性运动。

2.采用庞加莱映像，演示强迫VDP方程在不同参数下所存在四种吸引子，即周期1吸引子、周期2吸引子、不变环面吸引子和奇怪吸引子。

3.对于强迫VDP方程，在v和w为定值条件下，逐渐增大μ值，将出现周期倍分岔和混沌现象。

主要参考资料：

[1] Steven E. Koonin, 秦克诚译. 计算物理学. 北京：高等教育出版社1993.

[2] 马文淦等. 计算物理学. 合肥：中国科学技术大学出版社1992.

[3] 张志涌. 精通MATLAB6.5. 北京：北京航空航天大学出版社，2003

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课程 计算物理和MATLAB课程设计

题目 带电粒子在电磁场中运动的MATLAB仿真

专业 姓名 学号

主要内容、基本要求、主要参考资料等

主要内容：

研究带电粒子在均匀磁场中的运动。设带电粒子质量为m，带电量为q。电磁场的电场强度为E，磁感应强度B。分三种情况考虑：

1.电场强度和磁感应强度都不为零；

2.电场强度为零，磁感应强度不为零；

3.电场强度不为零，磁感应强度为零。

基本要求：

1.研究带电粒子在均匀稳定电磁场中的运动情况，画出粒子运动轨迹。

2.学习用指令axes在图形窗口的不同位置设定坐标轴来画多个图形。

主要参考资[1] Steven E. Koonin, 秦克诚译. 计算物理学. 北京：高等教育出版社1993.

[2] 马文淦等. 计算物理学. 合肥：中国科学技术大学出版社1992.

[3] 张志涌. 精通MATLAB6.5. 北京：北京航空航天大学出版社，2003东北石油大学课程设计任务书

课程 计算物理和MATLAB课程设计

题目 傅科摆的MATLAB仿真

专业 姓名XX 学号

主要内容、基本要求、主要参考资料等

主要内容：

法国物理学家傅科于1851年在巴黎万圣殿内的拱顶上悬挂了一个摆长67m，摆锤质量为28kg的单摆。该单摆摆动周期约为16s。实验发现该摆摆平面绕竖直轴作顺时针转动(由上而下看)，转动周期约32h，这就是著名的傅科摆实验。这个实验无需依赖地球以外的物体，就能直观地展示地球自转的存在，因此至今仍受到重视。本题目研究傅科摆摆锤在水平面内的轨迹。设摆长为l，摆锤质量为m，悬挂于北纬处。

基本要求：

1.研究傅科摆在水平面内的运动并画出摆锤在水平面内的运动轨迹。

2.研究纬度，初始条件对傅科摆运动轨迹的影响。

3.学习指令input的用法，学会在程序运行中从键盘向程序输入参数。

主要参考资[1] Steven E. Koonin, 秦克诚译. 计算物理学. 北京：高等教育出版社1993.

[2] 马文淦等. 计算物理学. 合肥：中国科学技术大学出版社1992.

[3] 张志涌. 精通MATLAB6.5. 北京：北京航空航天大学出版社，2003

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课程 计算物理和MATLAB课程设计

题目 行星轨道的MATLAB仿真

专业 姓名 学号

主要内容、基本要求、主要参考资料等

主要内容：

研究质点在平方反比引力场中的运动，例如行星绕太阳的运动。设质量为m0的质点位于力心且固定不动，质量为m的质点在m0产生的引力场中运动，当m与m0相距r时，质点所受万有引力为，G为引力常量。

基本要求：

1.

2.当质点总能量小于零且保持不变时，改变角动量的大小，画出质点相应的运动轨迹。

3.学习将极坐标变换成直角坐标的方法以及利用对称性画曲线的方法。

主要参考资[1] Steven E. Koonin, 秦克诚译. 计算物理学. 北京：高等教育出版社1993.

[2] 马文淦等. 计算物理学. 合肥：中国科