如图所示为一种带电粒子电磁分析器原理图。在
xOy平面的第二象限存在垂直平面向外,磁感应强度大小为
B的匀强磁场,第三象限有一离子源
C飘出质量为
m、电荷量为
q、初速度为0的一束正离子,这束离子经电势差为

的电场加速后,从小孔
A垂直
x轴射入磁场区域,小孔
A离
O点的距离为

,在
x轴正向放置足够长的探测板;
t时间内共有
N个离子打到探测板上。不考虑离子重力和离子间的相互作用。
(1)求离子从小孔
A射入磁场后打到板上的
M的坐标;
(2)若离子与挡板发生弹性碰撞,则探测板受到的平均冲击力为多少?
(3)若离子源
C能飘出两种质量分别为2
m和
m、电荷量均为+
q的甲、乙两种离子,离子从静止开始经如图所示的电压为
U的加速电场加速后都能通过
A垂直磁场射入磁场区域,如图乙所示现在
y轴上放置照相底片,若加速电压在(

)到(

)之间波动,要使甲、乙两种离子在底片上没有交叠,求

与
U的比值要满足什么条件?
(4)在
x轴正向铺设足够长的光滑绝缘板,如图丙所示。离子打到板上后垂直板方向的碰后速度总是碰前该方向上速度的0.6倍,平行板方向上分速度不变,在板上
M点的右边有边界平行于
y轴的宽为
d的有界磁场磁感应强度也为
B,磁场竖直方向足够长,若要求离子在磁场中与板碰撞3次后(
M点除外)水平离开磁场右边界,则磁场宽度
d应满足什么条件?