在芯片制造過(guò)程中，離子注入是其中一道重要的工序。如圖甲所示是離子注入工作原理示意圖，一質(zhì)量為m,電量為q的正離子經(jīng)電場(chǎng)由靜止加速后沿水平虛線射入和射出速度選擇器，然后通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域、電場(chǎng)區(qū)域偏轉(zhuǎn)后注入處在水平面內(nèi)的晶圓（硅片）。速度選擇器和磁場(chǎng)區(qū)域中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向均垂直紙面向外；速度選擇器和電場(chǎng)區(qū)域中的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E，方向分別為豎直向上和水平方向（沿x軸）。電場(chǎng)區(qū)域是一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形，其底邊與晶圓所在水平面平行，間距也為L(zhǎng)（L＜

m

E

q

B

2

）。當(dāng)電場(chǎng)區(qū)域不加電場(chǎng)時(shí)，離子恰好通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域上邊界中點(diǎn)豎直注入到晶圓上x(chóng)軸的O點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)置于真空中，不計(jì)離子重力。求：

（1）加速電場(chǎng)的電壓大小U₀；
（2）若虛線框內(nèi)存在一圓形磁場(chǎng)，求圓形磁場(chǎng)的最小面積；
（3）若電場(chǎng)區(qū)域加如圖乙所示的電場(chǎng)時(shí)（電場(chǎng)變化的周期為

2

LB

E

，沿x軸向右為正），離子從電場(chǎng)區(qū)域飛出后，注入到晶圓所在水平面x軸上的范圍。