利用Working Model模拟电荷在有界圆形磁场中的运动

MSC.Working Model.2D是二维动力学模拟仿真的利器,对万有引力、静电力和洛伦兹力都有内置,设置和使用都非常方便。先以电荷在有界圆形磁场中的运动为例,谈一谈有界电磁场的设置方法。

在“World”菜单中选择“Force Field”选项,在空间中设置匀强磁场;该磁场是弥漫在整个空间中的,如果要设置成有界磁场,可以使用限制条件。

类似的方法,消除重力影响,只考虑洛伦兹力作用。

利用“圆”工具创建一个电荷,设置水平速度为10m/s,电荷量用if函数限制作用范围,以原点为圆心、以2m为半径的圆形区域内电性显示,其他区域定性消除。

在利用“圆”工具创建一个圆,圆的大小与磁场范围重合;因为磁场是不显示的,用圆的轮廓代替磁场区域。

同时选中大圆和小圆,在“Object”菜单中设置两者不考虑碰撞,然后用“锚”工具将大圆固定。

在“Window”菜单中选择“Appearance”命令,设置两个圆的颜色等要素,对两个圆进行美化和追踪。

完成上述设置以后,点按“RUN”按钮,电荷就在有界磁场中运动起来了。

根据需要,网友们还可以自己摸索,显示出电荷的速度矢量、洛伦兹力矢量、加速度矢量等,让模拟和演示的内容更加丰富。

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