C++:模拟平面电场 求两个带点粒子的相互作用力

假设两个带点粒子的电量分别为 $q_1$ 和 $q_2$，它们的位置分别为 $(x_1, y_1)$ 和 $(x_2, y_2)$。这里我们使用二维平面直角坐标系来描述它们的位置。

我们可以利用库仑定律来计算它们之间的相互作用力，即：

$$F = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q_1q_2}{r^2}$$

其中 $F$ 是两个粒子之间的相互作用力，$\epsilon_0$ 是真空中电常数，$r$ 是两个粒子之间的距离。

为了计算 $r$，我们可以使用勾股定理，即：

$$r = \sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$$

将上面的公式代入库仑定律中，我们就可以得到两个带点粒子的相互作用力了。具体实现可以参考以下的 C++ 代码：

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

const double k = 9e9; // 库仑定律中的比例系数
const double eps0 = 8.85e-12; // 真空中电常数

double calc_force(double q1, double q2, double x1, double y1, double x2, double y2) {
    double r = sqrt(pow(x2-x1, 2) + pow(y2-y1, 2)); // 计算两个粒子之间的距离
    double f = k * q1 * q2 / (4 * M_PI * eps0 * pow(r, 2)); // 应用库仑定律计算相互作用力
    return f;
}

int main() {
    double q1, q2, x1, y1, x2, y2;
    cout << "请输入第一个粒子的电量和位置（以空格分隔）：" << endl;
    cin >> q1 >> x1 >> y1;
    cout << "请输入第二个粒子的电量和位置（以空格分隔）：" << endl;
    cin >> q2 >> x2 >> y2;
    double f = calc_force(q1, q2, x1, y1, x2, y2);
    cout << "两个粒子之间的相互作用力为：" << f << endl;
    return 0;
}

注意，上面代码中的 `M_PI` 是 C++ 标准库中定义的圆周率常量，需要包含头文件 `#include <cmath>`。