利用電場(chǎng)來加速和控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。如圖所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，S₁、S₂為板上正對(duì)的小孔，兩板間所加電壓為U₀，金屬板P和Q水平放置在N板右側(cè)，關(guān)于小孔S₁、S₂所在直線對(duì)稱，兩板間加有恒定的偏轉(zhuǎn)電壓?，F(xiàn)有一質(zhì)子（

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H）和α粒子（

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He）從小孔S₁處先后由靜止釋放，經(jīng)加速后穿過小孔S₂水平向右進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。已知α粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q。
（1）求α粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大小；
（2）請(qǐng)判斷質(zhì)子和α粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是否相同，并說明理由；
（3）交換M、N兩板的極性，使大量電子加速后連續(xù)不斷地穿過小孔S₂水平向右進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，且進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度均為v=6.4×10⁷m/s。已知極板P和Q的長(zhǎng)度L=8×10^-2m,間距d=5×10^-3m,兩極板間改為頻率為50Hz的交變電壓u=U_msin100πt（V）。電子質(zhì)量m_e=9.1×10^-31kg,電荷量e=1.6×10^-19C。若要在偏轉(zhuǎn)極板的右側(cè)始終能檢測(cè)到電子，求U_m滿足的條件。