如图所示,质量为2m的 U形线框ABCD下边长度为L,电阻为R,其它部分电阻不计,其内侧有质量为m,电阻为R的导体棒PQ,PQ与线框相接触良好,可在线框内上下滑动。整个装置竖直放置,其下方有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。将整个装置从静止释放,在下落过程线框底边始终水平。当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动,此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为。经过一段时间,导体棒PQ恰好到达磁场上边界,但未进入磁场,PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)线框刚进入磁场时,BC两端的电势差;
(2)导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小;
(3)导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热。