1. (2020高二上·重庆期中) 如图所示，在竖直平面内，一匀强电场方向竖直向上，一电荷量为q、质量为m的带电微粒以水平初速度v₀由P点射入，入射方向与电场线垂直．带电微粒从Q点射出电场时，其速度方向与电场线夹角为30°．知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，设P点的电势为零，重力加速度为g．

1. （1） 求带电微粒在Q点的电势能；
3. （2） 求匀强电场的电场强度大小；
5. （3） 当该带电微粒电势能为 时，机械能变化了多少？