如图1所示，真空中存在电场强度E=1.5×103V/m、方向竖直向上的匀强电场．

问题：

如图1所示，真空中存在电场强度E=1.5×10³V/m、方向竖直向上的匀强电场．在电场中固定有竖直面内的光滑绝缘轨道ABC，其中AB段水平，BC段是半径R=0.5m的半圆，直径BC竖直．有两个大小相同的金属小球1和2（均可视为质点），小球2的质量m₂=3×10^-2kg、电量q=+2×10^-4C，静止于B点；小球1的质量m₁=2×10^-2kg、不带电，在轨道上以初速度v₀=

5

2

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m/s向右运动，与小球2发生弹性正碰，碰撞时间极短，取g=10m/s²，求：

（1）碰撞后瞬间小球2的速度v₂的大小

（2）小球2经过C点时，轨道对它的压力F_N的大小以及它第一次落到轨道AB上的位置距B点的距离x

（3）若只改变场强E的大小，为了保证小球2能沿轨道运动并通过C点，试确定场强E的取值范围；并在图2的坐标系中，画出小球2由B点沿轨道运动至C点的过程中，其电势能变化量△E_P与场强E的关系图象（画图时不必说明理由）