如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,电场强度为E.一绝缘弯杆由两段直杆和一半径R=1.6m的四分之一圆弧杆MN组成,固定在竖直面内,两直杆与圆弧杆的连接点分别是M、N,竖直杆PM和水平杆NQ均足够长,PMN段光滑.现有一质量为m
1=0.2kg、带电荷量为+q的小环套在PM杆上,从M点的上方的D点静止释放,恰好能达到N点.已知q=2×10
-2C,E=2×10
2N/m.g取10m/s
2.
(1)求D、M间的距离h
1=?
(2)求小环第一次通过圆弧杆上的M点时,圆弧杆对小环作用力F的大小?
(3)小环与NQ间的动摩擦因数μ=0.1.现将小环移至距离M点上方h
2=14.4m处由静止释放,环与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.问经过足够长的时间,小环在水平杆NQ上运动通过的总路程s
1=
、
、
.