如图1所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,其质量为m,电阻为R.在金属线框的下方有一匀强磁场区域,PQ和P′Q′是该匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现金属线框由距PQ某一高度处从静止开始下落,经时间t0后刚好到达PQ边缘,速度为v0,假设线框所受的空气阻力恒定.图2是金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域过程中的速度-时间图象.
试求:(1)金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域的总位移;
(2)金属线框在进入匀强磁场区域过程中流过其横截面的电荷量;
(3)金属线框在整个下落过程中所产生的焦耳热.