Курс ФТОЭЛА

В О П Р О С Ы

для защиты лабораторных работ

Работа 2 Движение заряженных частиц в однородных электрическом и магнитном полях

В отчете должно быть представлено:

-графики временных зависимостей движения частицы пути S(t), скорости v(t) и ускорения a(t).

- траектория движения частицы на плоскости (зависимость Y=Y(x);

- фазовые портрет движения частицы при различных начальных условиях;

Вопросы для защиты лабораторных работ

1. Общие вопросы теории.

1.1.Формулировка законов движения заряженной частицы (уравнениями Ньютона, кинематические уравнения) в векторной форме и в координатах XY.

1.2. Формулы воздействие электрического и магнитного полей на движущуюся заряженную частицу (закон Кулона, сила Лоренца).

1.3. Какие дифф. уравнения называются обыкновенными? Как определяется порядок системы ОДУ? Общее и частное решение системы ОДУ?

1.4. Как формулируется задача отыскания частного решения (задача Коши)? Как определяется количество НУ?

1.5. Что представляет собой численное решение системы ОДУ? Как оно связано с частным решением?

1.6. Физическая интерпретация численного решения системы ОДУ, его единственность и связь с уравнениями движения?

2. Программная реализация численного интегрирования уравнений движения в MathCad и графическая интерпретации решений.

2.1. Формат представления исходной системы ОДУ, а также начальных условий для решения численными методами с помощью встроенных решателей (макросов) MathCad.

2.2. Формат вызова решателя численного интегрирования системы ОДУ и задание параметров вычислительного процесса.

2.3. Каков формат представления численного решения системы ОДУ? Совокупность каких зависимостей представляет собой решение уравнений движения?

2.4. Визуализация векторной функции скалярного аргумента (решений уравнений движения) в MathCad?

2.5. Каков формат вызова графики для визуализации траектории движения в MathCad?

2.6. Визуализация фазовых портретов в MathCad. Каков формат вызова графики?

3. Результаты расчетов полей и оценка влияния параметров.

3.1. Оценить каков характер движения частицы по координатам x и y(поступательное, колебательное, равномерное. равноускоренное)?

3.2.Что можно сказать о векторе скорости движения частицы (модуль, направление)?

3.3. Как меняется вектор ускорения в плоскости x,y?

3.4. Как влияет начальное значение и направление скорости на траекторию движения?

3.5. Как влияет начальное значение и направление скорости фазовый портрет движения?