1. (2024高二下·广东月考) 东方超环（EAST），俗称“人造小太阳”，是中国科学院等离子体所自主设计、研制并拥有完全知识产权的磁约束核聚变实验装置，是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克。假设“偏转系统”的原理如图所示，混合粒子束先通过加有电压的两极板再进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电离子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转并被吞噬板吞噬。已知混合粒子束宽度为d ， 各组成粒子均纵向均匀分布，混合粒子进入两极板的初速度均为 ， 方向平行于极板。离子带正电、电荷量为q ， 质量为m ， 两极板间电压为U ， 间距为d ， 极板长度为2d。离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。

1. （1） 要使离子能直线通过两极板，则需在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场 ， 求的大小和方向；
3. （2） 直线通过极板的离子进入偏转磁场，若偏转磁场的磁感应强度 ， 且离子全部能被吞噬板吞噬，求矩形磁场的最小面积；（要求画图说明）
5. （3） 撤去极板间磁场 ， 且边界足够大，粒子束有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场，已知某

   次实验中磁场的取值范围为时，可使得进入偏转磁场的带电离子全部被吞噬板噬，求该次实验中吞噬板的最小长度。