(16分)如图所示,空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场。现将质量为
、边长为
的正方形线框
,静止放在光滑绝缘足够大的水平桌面上,
边与
轴重合。
边的电阻为
,
边的电阻为
,线框其余部分电阻不计。
(1)若磁场随时间的变化规律为
(
为大于零的已知常数),求线框中感应电流的大小和方向。 (2)若磁场不随时间变化,而是按照下列情况分布:磁感应强度沿
轴方向均匀分布,沿
轴方向按规律
变化(
为大于零的已知常数),线框从
=0时刻、以初速度
由图示位置向
轴正方向平动。求在图示位置线框所受安培力的大小和方向。 (3)在第(2)问中,若
,求在整个运动过程中,电阻
产生的焦耳热。