在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工序。如圖所示是離子注入工作原理示意圖，離子經加速后沿水平方向進入速度選擇器，然后通過磁分析器，選擇出特定比荷的離子，經偏轉系統后注入處在水平面內的晶圓（硅片）。速度選擇器、磁分析器和偏轉系統中的勻強磁場的磁感應強度大小均為B，方向均垂直紙面向外；速度選擇器和偏轉系統中的勻強電場場強大小均為E，方向分別為豎直向上和垂直紙面向外。磁分析器截面是內外半徑分別為R₁和R₂的四分之一圓環(huán)，其兩端中心位置M和N處各有一個小孔；偏轉系統中電場和磁場的分布區(qū)域是同一棱長為L的正方體，其偏轉系統底面與晶圓所在水平面平行，間距也為L。當偏轉系統不加電場及磁場時，離子恰好豎直注入到晶圓上的O點（即圖中坐標原點，x軸垂直紙面向外）。整個系統置于真空中，不計離子重力，打在晶圓上的離子，經過電場和磁場偏轉的角度都很小。當α很小時，有sinα≈tanα≈α，cosα≈1-α²。求：

（1）離子通過速度選擇器后的速度大小v和磁分析器選擇出來離子的比荷；
（2）偏轉系統僅加電場時離子注入晶圓的位置，用坐標（x,y）表示；
（3）偏轉系統僅加磁場時離子注入晶圓的位置，用坐標（x,y）表示；
（4）偏轉系統同時加上電場和磁場時離子注入晶圓的位置，用坐標（x,y）表示，并說明理由。

【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動；牛頓第二定律求解向心力；牛頓第二定律的簡單應用；從能量轉化與守恒的角度解決電場中的問題．

【答案】見試題解答內容