某研究所正在研究一种电磁刹车装置,试验小车质量m=2kg,底部有一个匝数n=100匝,边长a=0.01m的线圈,线圈总电阻r=1Ω,在试验中,小车(形状可视为简化为正方形线圈)从轨道起点由静止出发,通入右边的匀强磁场区域ABCD,BC长d=0.20m,磁感应强度B=1T,磁场方向竖直向上,整个运动过程中不计小车所受的摩擦及空气阻力,小车在轨道连接处运动时无能量损失.
(1)当试验小车从h=1.25m高度无初速度释放,求小车前端刚进入AB边界时产生感应电动势的大小.
(2)在第(1)问,小车进入磁场后作减速运动,当小车末端到达AB边界时速度刚好减为零,求此过程中线圈产生的热量.
(3)再次改变小车释放的高度,使得小车尾端刚好能到达CD处,求此高度h′.