如图1所示,一倾角为
θ=37°、高为
h=0.3m的斜面固定在水平面上,一可视为质点质量为
m=1kg,带电荷量
q=+0.02C的物块放在斜面顶端,距斜面底端
L=0.6m处有一竖直放置的光滑半圆轨道,半径为
R=0.2m,半圆轨道底端有一质量
M=1kg可视为的质点的绝缘小球,半圆轨道底端与斜面底端之间存在如图2所示的变化电场(水平向右为正方向,图1中
O点对应坐标原点,虚线与坐标轴轴围成的图形是椭圆一部分,椭圆面积公式

,
a、
b分别为半长轴和半短轴)。现给物块一沿斜面向下的初速度,物块运动到半圆轨道处与小球发生对心弹性碰撞,不计物块经过斜面底端时的能量损失,已知物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为
μ=0.5,重力加速度

,

。
(1)若小球不脱离半圆轨道,求物块在斜面顶端释放的初速度范围;
(2)若小球能通过最高点,并垂直打在斜面上,求小球离开半圆轨道时的速度及小球打在斜面上的位置。
