研究核子和原子核的各种基本性质是核物理学最重要的科学目标之一。迄今为止,已经建立了SLAC、EMC、HERA等一系列的实验设施来探索核子和原子核的内部结构,以及它们的质量和自旋的起源等。近代物理研究认为,核子是由夸克等微观粒子组成的。夸克之间通过强力作用组合在一起形成质子和中子,而这种强作用力是通过胶子来传递。为了理解和描述夸克和胶子之间相互作用的基本机制:量子色动力学（Quantum Chromodynamics,QCD）被逐步发展起来。尽管QCD取得了成功,但许多基本问题至今仍需进一步的探索。美国布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory,BNL）筹建的电子-离子对撞机（Electron Ion Collider,EIC）,将是世界上第一个专门的电子-离子对撞机,也是第一个可以同时提供极化电子和极化离子的对撞机。它所涵盖的科学目标广泛.从强子结构的详细研究到探索强相互作用物质的新机制,将为现代核物理中许多悬而未决的问题提供更明确的答案。它能提供从20到140 GeV的宽质心能量范围内的多种核粒子束流以及极化束流,同时还能提供高达1033-1034 cm-2s-1的瞬时亮度。这将为精确描述夸克、胶子之间的相互作用以及探索在原子核中形成的一种新的QCD物质形态提供良好的实验条件。为了实现EIC的科学目标,不仅需要强子和电子加速的尖端技术,以及进行高精度测量的探测器,还需要可靠的蒙特卡洛模拟程序来帮助我们进行实验设计,探测器优化以及数据分析。本文介绍了一种通用的电子-原子核深度非弹性散射蒙特卡罗模型——BeAGLE。在BeAGLE中.初级碰撞过程是由PYTHIA-6描述的.核子内部的级联反应过程是由DPMJET模型描述的,最后被激发的核子的碎裂过程由FLUKA模型描述。在本论文中,将详细地描述BeAGLE模型,以及该模型在电子-核对撞物理和对EIC探测器性能研究上的应用,并基于ZEUS实验的正电子-质子碰撞数据和E665实验的μ子-氙核碰撞数据对其物理模型进行了验证。基于BeAGLE模型,本文还研究了在EIC实验上进行电子-原子核碰撞几何观测的可行性。该观测量将为研究核效应提供重要的实验控制手段。我们通过对核碎裂产生末态中子在零度量能器（Zero-Degree Calorimeter,ZDC）上的能量沉积来作为确定碰撞中心度的依据,研究了碰撞几何对探测器性能,核遮蔽效应（shadowing effect）,粒子形成时间参数τ0和束流能量的依赖关系。研究表明,这些变量都对碰撞几何的确定影响很小,说明这种方法与模型的依赖性很小。研究核内胶子密度的空间分布是EIC的一个重要物理目标。为此,我们首次对EIC上铅（Pb）核内胶子密度的空间分布的提取能力进行了研究。这可以通过研究e+Pb→e’+J/ψ+Pb’这一有J/ψ产生的相干衍射过程而得到。通过对相干衍射的动量转移|t|分布的傅里叶变换可以得到胶子的横向空间分布。在实验中,为了对相干衍射进行测量,必须克服由非相干衍射产生的巨大背景,即Pb’核碎裂产生的非常接近于束流方向出射的末态粒子。基于BeAGLE事件产生器和目前EIC向前区探测器的设计,我们通过探测这些核碎裂产物——质子、中子和光子来判选有J/ψ产生的非相干衍射事件。被排除的事件数与总的非相干衍射事件数之比称为排除效率。根据|t|的不同,排除效率为80%-99%不等。以Sartre模型中重建分辨率为5%的相干衍射|t|的分布为基准,这样的排除效率可以有效地减少非相干背景,使之达到相干衍射|t|的分布的第一个最小值。最后,我们讨论了目前实验上所面临的挑战和可能的改进方案。