某同学设计一加速器质谱仪,其简化原理如图所示。两级串列静电加速器由两相同的平行竖直放置的加速管P和Q组成,管长为
L,两管中心轴线
CD和
EF间距

,垂直于轴线的横截面是边长为2
d的正方形。加速管的上下两端加有相同的电势差
U。在加速管下方磁场区I和加速管Q上方磁场区Ⅱ均存在垂直两加速管轴线所在平面主向外的匀强磁场,其中磁场区Ⅱ的磁感应强度为磁场区I的

。在加速管
Q上端右侧水平放置探测板。现将速度近似为0的两种质量分别为
m和2.25
m的负一价离子从加速管
P上端口均匀分布注入加速管,加速后经磁场区I偏转到达加速管Q下端入口处时,此处的电荷转换装置(不改变离子速度和分布)使两种离子均成为三价正离子,进入加速管Q被再次加速。质量为
m的离子沿
CD轴线进入时恰能沿
EF加速进入磁场区Ⅱ。已知元电荷量为
e,不计重力和离子间的相互作用,加速管壁厚度不计。
(1)求磁场区I的磁感应强度
B1的大小;
(2)两离子打到探测板上的时间差Δ
t;
(3)若磁场区Ⅱ磁场在
B2-Δ
B2~
B2+Δ
B2之间出现波动,要使两离子在探测板上的区域不重叠,求

的最大值。