如图(

),长度

的光滑杆左端固定一带正电的点电荷

,其电荷量

;一质量

,带电量为

的小球

套在杆上.将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中,以杆左端为原点,沿杆向右为

轴正方向建立坐标系.点电荷

对小球

的作用力随

位置

的变化关系如图(

)中曲线I所示,小球

所受水平方向的合力随

位置

的变化关系如图(

)中曲线II所示,其中曲线II在

和

范围可近似看作直线.求:(静电力常量

)

(

)小球

所带电量

.
(

)非均匀外电场在

处沿细杆方向的电场强度大小

.
(

)在合电场中,

与

之间的电势差

.
(

)已知小球在

处获得

的初速度时,最远可以运动到

.若小球在

处受到方向向右,大小为

的恒力作用后,由静止开始运动,为使小球能离开细杆,恒力作用的最小距离

是多少.
