（23-24高一下·重庆·期中）如图甲所示，在直角坐标系的y轴正半轴上，固定一个与坐标原点O相距为d的负点电荷，电量Q未知，其产生的电场仅在第二象限存在。在整个第三象限内，有平行于y轴向上的匀强电场，电场强度为
但大小未知。一质量为m，电荷量为q的正离子（不计重力）可从y轴负半轴的任意位置平行于x轴负方向以速度
射入第三象限，离子进入第二象限后均能做匀速圆周运动，随后当离子经过y轴时，第一、四象限开始有周期性变化的电场
，
初始方向平行于y轴正方向，其周期
，
与时间t的关系如图乙所示，已知静电力常量为k。
（1）求第三象限电场强度
的大小；
（2）若正离子在y轴负半轴距坐标原点
处沿x轴负方向以速度
射入第三象限，为使离子在第二象限做匀速圆周运动，求固定的负点电荷的电量Q；
（3）以第（2）问为前提条件，求离子从y轴正半轴到x轴的时间。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【知识点】在匀强电场中做非平抛曲线运动、带电粒子在周期性变化的电场运动（初速度垂直电场）、带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
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