如圖甲所示,光滑的絕緣細(xì)桿水平放置,有孔小球套在桿上,整個裝置固定于某一電場中。以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系。沿桿方向電場強(qiáng)度E隨位置x的分布如圖乙所示,場強(qiáng)為正表示方向水平向右,場強(qiáng)為負(fù)表示方向水平向左。圖乙中曲線在0≤x≤0.20m和x≥0.4m范圍可看作直線。小球質(zhì)量m=0.02kg,帶電量q=+1×10
-6C。若小球在x
2處獲得一個v=0.4m/s的向右初速度,最遠(yuǎn)可以運(yùn)動到x
4處。
(1)求桿上x
4到x
8兩點(diǎn)間的電勢差大小U;
(2)若小球在x
6處由靜止釋放后,開始向左運(yùn)動,求:
①加速運(yùn)動過程中的最大加速度a
m;
②向左運(yùn)動的最大距離s
m。