利用电场来加速和控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，S₁、S₂为板上正对的小孔，两板间所加电压为U₀，金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔S₁、S₂所在直线对称，两板间加有恒定的偏转电压。现有一质子（

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H）和α粒子（

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He）从小孔S₁处先后由静止释放，经加速后穿过小孔S₂水平向右进入偏转电场。已知α粒子的质量为m,电荷量为q。
（1）求α粒子进入偏转电场时的速度大小；
（2）请判断质子和α粒子在偏转电场中的运动轨迹是否相同，并说明理由；
（3）交换M、N两板的极性，使大量电子加速后连续不断地穿过小孔S₂水平向右进入偏转电场，且进入偏转电场的速度均为v=6.4×10⁷m/s。已知极板P和Q的长度L=8×10^-2m,间距d=5×10^-3m,两极板间改为频率为50Hz的交变电压u=U_msin100πt（V）。电子质量m_e=9.1×10^-31kg,电荷量e=1.6×10^-19C。若要在偏转极板的右侧始终能检测到电子，求U_m满足的条件。