如图所示,水平地面上方的H高区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,方向是水平的,垂直于纸面向里,水平界面PP′是磁场的上边界。在磁场的正上方,有一个位于竖直平面内的闭合的矩形平面导线框abcd,ab长为
l1,bc长为
l2,H>
l2,线框的质量为m,电阻为R。使线框abcd从高处自由落下,ab边下落的过程中始终保持水平,已知线框进入磁场过程中的运动情况是:cd边进入磁场以后,线框先做加速运动,然后做匀速运动,直到ab边到达边界PP′为止。从线框开始下落到cd边刚好到达水平地面的过程中,线框中产生的焦耳热为Q。求:
(1)线框abcd在进入磁场的过程中,通过线圈某横截面的电量?
(2)线框从cd边距边界PP′多高处开始下落的?
(3)线框的cd边到达地面时线框的速度大小是多少?