如圖所示是中國(guó)科學(xué)院自主研制的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置中的“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”原理圖。由正離子和中性粒子組成的多樣性粒子束通過兩極板間電場(chǎng)后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。其中的中性粒子沿原方向運(yùn)動(dòng)，被接收板接收；一部分離子打到左極板，其余的進(jìn)入磁場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)被吞噬板吞噬并發(fā)出熒光。多樣性粒子束寬度為L(zhǎng)，各組成粒子均橫向均勻分布。偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為垂直紙面向外的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁。已知離子的比荷為k,兩極板間電壓為U、間距為L(zhǎng)，極板長(zhǎng)度為2L，吞噬板長(zhǎng)度為2L并緊靠負(fù)極板。若離子和中性粒子的重力、相互作用力、極板厚度可忽略不計(jì)，則
（1）要使

v

0

=

k

U

的離子能沿直線通過兩極板間電場(chǎng)，可在極板間施加一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₀，求B₀的大小；
（2）調(diào)整極板間磁場(chǎng)B₀，使

v

1

=

2

k

U

的離子沿直線通過極板后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。若

B

1

=

4

3

L

2

U

k

且上述離子全部能被吞噬板吞噬，求偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的最小面積和吞噬板的發(fā)光長(zhǎng)度L₀；
（3）若撤去極板間磁場(chǎng)B₀且偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)邊界足夠大，離子速度為

v

2

=

3

k

U

、

v

3

=

2

k

U

且各有n個(gè)，能進(jìn)入磁場(chǎng)的離子全部能被吞噬板吞噬，求B₁的取值范圍及吞噬板上收集的離子個(gè)數(shù)。