真空室中有如图所示的装置，设电子电量为e、质量为m．电极K发出的电子（初速不计）经过加速电场后，由小孔O沿水平放置的偏转板M、N间的中心轴线OO'射入．M、N板长为L，两板间的距离d，两板间加有恒定电压U₂，它们间的电场可看作匀强电场．偏转板右端边缘到荧光屏P的距离为s．当加速电压为U₁时，电子恰好打在荧光屏的B点．已知A、B点到中心轴线OO′的距离相等．求U₁．

飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析．如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场（a、b间的电压为U₁），从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器．已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L．不计离子重力及进入a板时的初速度．则：
（1）在M、N间加上适当的电压，使离子到达探测器．求离子到达探测器的全部飞行时间．
（2）为保证离子不打在极板上，求M、N间的最大偏转电压U₂．
（3）求离子离开偏转控制区时的最大速率．

飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析．如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器．已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L．不计离子重力及进入a板时的初速度．（1）当a、b间的电压为U₁，在M、N间加上适当的电压U₂，使离子到达探测器．求离子到达探测器的全部飞行时间．
（2）为保证离子不打在极板上，试求U₂与U₁的关系．