学进去

中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图如图所示。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板（未画出）接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为L，各组成粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感应强度为B₁，已知正离子的电荷量为q、质量为m，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若正离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度可忽略不计，则：
（1）要使的正离子能在两极板间做匀速直线运动，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B₀，求B₀的大小；
（2）若入射粒子的速度均为撤去极板间的磁场B₀，求进入偏转磁场B₁的正离子占总正离子数的比例η；
（3）重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B₀并调整磁感应强度B₀的大小，使的正离子沿直线通过极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图所示，当时上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积。