如图甲所示,真空中存在电场强度

、方向竖直向上的匀强电场.在电场中固定有竖直面内的光滑绝缘轨道ABC,其中AB段水平,BC段是半径

的半圆,直径BC竖直.甲、乙是两个完全相同的导体小球(均可视为质点),质量均为

。甲球电量为

、乙球不带电.开始时,乙球静止于B点.甲球在水平轨道上以初速度

向右运动,与乙球发生时间极短的弹性正碰。碰撞后乙球沿圆轨道运动到C点后水平抛出,落到水平轨道AB上的D点位置。取

,求:
(1)甲、乙两球碰撞后瞬间,乙球的速度

的大小;
(2)小球乙落在D点时,甲、乙两小球之间的距离S;
(3)若只改变场强E的大小,为了保证乙球能沿竖直轨道运动,并通过C点后落到水平轨道AB上,试确定场强E的取值范围.设乙球从B点运动到C的过程中,电势能的变化量为

,在图2的坐标系中,定量画出小球乙的电势能变化量

与场强E的关系图象.(画图时不必说明理由)