如图所示,固定光滑绝缘斜面与水平面的夹角
, 斜面所在空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ,磁场边界水平,磁场Ⅰ的方向垂直斜面向里、磁感应强度大小
, 磁场Ⅱ的方向垂直斜面向外、磁感应强度大小
, 磁场Ⅰ、Ⅱ的宽度均为
。现有一边长也为
、电阻
的正方形闭合导线框abcd从距磁场Ⅰ上边界
处由静止释放,已知线框ab边刚进入磁场Ⅰ时线框恰好做匀速直线运动,进入磁场Ⅱ经一段时间后,在ab边未出磁场Ⅱ区域下边界之前线框又做匀速直线运动,整个线框在穿过磁场区域的过程中,ab边始终水平,取重力加速度大小
。求:
(1)线框abcd刚进入磁场Ⅰ的速度;
(2)线框abcd的质量m;
(3)从开始运动到线框ab边刚到达磁场Ⅱ下边界时线框中产生的焦耳热。