1. (2021·河北模拟) 在弗兰克-赫兹实验中，电子碰撞原子，原子吸收电子的动能从低能级跃迁到高能级。假设改用质子碰撞氢原子来实现氢原子的能级跃迁，实验装置如图1所示。紧靠电极A的O点处的质子经电压为U₁的电极AB加速后，进入两金属网电极B和C之间的等势区。在BC区质子与静止的氢原子发生碰撞，氢原子吸收能量由基态跃迁到激发态。质子在碰撞后继续运动进入CD减速区，若质子能够到达电极D，则在电流表上可以观测到电流脉冲。已知质子质量m_p与氢原子质量m_H均为m，质子的电荷量为e，氢原子能级图如图2所示，忽略质子在O点时的初速度，质子和氢原子只发生一次正碰。

1. （1） 求质子到达电极B时的速度v₀；
3. （2） 假定质子和氢原子碰撞时，质子初动能的 被氢原子吸收用于能级跃迁。要出现电流脉冲，求CD间电压U₂与U₁应满足的关系式；
5. （3） 要使碰撞后氢原子从基态跃迁到第一激发态，求U₁的最小值。