如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为,条形匀强磁场的宽度为,磁感应强度大小为、方向与导轨平面垂直。长度为的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成""型装置,总质量为,置于导轨上。导体棒中通以大小恒为的电流(由外接恒流源产生,图中未图出)。线框的边长为,电阻为,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为。
求:(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热;
(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间;
(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离。