（2023·安徽·二模）如图甲，竖直面内有一小球发射装置，左侧有光滑绝缘圆弧形轨道ABC，A与圆心O等高，C处于坐标原点，y轴左侧有一水平向右的匀强电场（图中未画出），电场强度的大小
。现将带正电绝缘小球从A点由静止释放进入轨道，一段时间后小球从C点离开并进入y轴右侧，y轴右侧与直线DF（平行于y轴）中间范围内有周期性变化的水平方向电场，规定向右为正方向，交变电场周期
，变化规律如图乙。已知圆弧形轨道半径
，小球质量
，电荷量
，
，重力加速度
，
，不计空气阻力的影响及带电小球产生的电场。求：
（1）小球在C点时的速度；
（2）若小球在
时刻经过C点，在
时刻到达电场边界DF，且速度方向恰与直线DF平行，
的大小及直线DF到y轴的距离；
（3）基于（2）中直线DF到y轴的距离，小球在不同时刻进入交变电场再次经过x轴时的坐标范围。
【答案】（1）
，方向为与水平方向成53°；（2）
；
；（3）
【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的一般运动
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