粗糙絕緣水平地面AP與光滑絕緣半圓弧豎直軌道PQ相切P點(diǎn)，PQ右側(cè)（含PQ）有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=，圓軌道半徑為R，AP長(zhǎng)度L₁=5R。A點(diǎn)左側(cè)有一彈射裝置，A點(diǎn)右側(cè)B處?kù)o置一質(zhì)量為m帶電荷量為+q的滑塊C，AB長(zhǎng)度L₂=R，如圖所示?，F(xiàn)用此裝置來彈射一質(zhì)量為2m的滑塊D，滑塊D在A點(diǎn)獲得彈簧儲(chǔ)存的全部彈性勢(shì)能后向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)與C發(fā)生彈性碰撞（碰撞過程中C的電荷量不變），碰撞后滑塊C繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)進(jìn)入光滑圓軌道?；瑝KC、D與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，不計(jì)空氣阻力，滑塊都可看作質(zhì)點(diǎn)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。

（1）若滑塊D獲得10mgR的彈性勢(shì)能后與C發(fā)生碰撞，求碰后瞬間滑塊C的速度大??；
（2）第（1）問的情境中，C繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)Q，求此時(shí)滑塊C對(duì)軌道的壓力大??；
（3）若彈射裝置彈射出滑塊D后，滑塊D與C發(fā)生彈性碰撞，要使C能滑上圓弧軌道，并且可沿軌道滑回平面，求滑塊D獲得的彈性勢(shì)能的范圍。

【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；繩球類模型及其臨界條件；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容