25.(20分)如图,一“”形绝缘导轨竖直放置,处在水平向右的匀强电场中。左边的半圆弧与水平杆ab、cd相切于a、c两点,两水平杆的高度差为h,杆长为4L,O为ad、bc连线的交点,虚线MN、M′N′的位置如图,其中aM = MM′= CN = NN′=L,M′b=N′d = 2L。一质量为m,带电量为-q的小球穿在杆上。虚线MN左边的导轨光滑,虚线MN右边的导轨与小球之间的动摩擦因数为。已知:在O处没有固定点电荷+Q的时候,将带电小球自N点由静止释放后,小球刚好可到达a点。现在O处固定点电荷+Q,并将带电小球自d点以初速度v0向左瞬间推出。结果小球可沿杆运动到b点。(静电力恒量为k,重力加速度为g)求:

   (1)匀强电场的电场强度E;

   (2)运动过程中小球所受摩擦力的最大值fm和小球经过M′点时的加速度大小a ;

   (3)使小球能够运动到b点的初速度v0的最小值。

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