（22-23高一下·江苏南通·期末）如图甲所示，M、N为水平放置的平行板电容器，两板间距离为4R，板间有竖直向上的匀强电场，光滑的四分之一圆轨道固定在竖直平面内，半径为R，末端位于平行板电容器左端连线中点，质量为m、电荷量为+q的绝缘小球从圆轨道顶端静止释放，从轨道末端水平飞出，恰好打在N板中点且速度与水平方向夹角为
，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）求小球刚进入电场时的速度大小v0；
（2）求平行板电容器极板长度L和板间电场强度的大小E；
（3）若M、N间改接交变电源，两板间电压UMN变化规律如图乙所示，其中
。
时刻，小球仍以v0进入电场，恰从N板右端边缘沿水平方向飞出，求UMN的周期T。
【答案】（1）
；（2）
，
；（3）
【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的一般运动、带电粒子在周期性变化的电场运动（初速度垂直电场）
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