如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一长为L的绝缘轻杆，可绕固定转轴O在水平面内无摩擦转动，另一端固定一质量为m、电荷量为-q的带电小球，整个装置置于场强为E方向水平向右的匀强电场中，小球受到方向始终与杆垂直的作用力F．从杆与电场方向垂直的图示位置开始计时，杆转过的角度用θ表示，选取转轴O处电势为零．
（1）当杆逆时针转过90°，求小球电势能的变化量；
（2）若杆以角速度ω逆时针匀速转动，求小球电势能最大时所对应的时刻；
（3）若在图示位置给小球向右的初速度v₀，且F=

qE

2

，求杆逆时针转动过程中小球的最小速度？

【考点】动能定理,电势差与电场强度的关系,带电粒子在匀强电场中的运动

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