利用電場來加速和控制帶電粒子的運動，在現(xiàn)代科學(xué)實驗和技術(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所在直線對稱，兩板間加有恒定的偏轉(zhuǎn)電壓。現(xiàn)有一質(zhì)子（

1

1

H）和α粒子（

4

2

He）從小孔S₁處先后由靜止釋放，經(jīng)加速后穿過小孔S₂水平向右進入偏轉(zhuǎn)電場。已知α粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q。
（1）求α粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大??；
（2）請判斷質(zhì)子和α粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動軌跡是否相同，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水平向右進入偏轉(zhuǎn)電場，且進入偏轉(zhuǎn)電場的速度均為v=6.4×10⁷m/s。已知極板P和Q的長度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)始終能檢測到電子，求U_m滿足的條件。