12. 如图甲所示,用粗细均匀的导线制成的一只单匝正方形金属框,现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态,已知金属框的质量为
m,边长
L,金属框的总电阻为
R,金属框的上半部分处在方向垂直框面向里的有界磁场中(磁场均匀分布),下半部分在磁场外,磁场的磁感应强度
B随时间
t的变化关系如图乙所示,丝线能承受的最大拉力为
F,从
t=0时刻起,测得经过
t0=5s,丝线刚好被拉断,金属框由静止开始下落。金属框在下落过程中上边框离开磁场前已开始做匀速直线运动,金属框始终在竖直平面内且未旋转,重力加速度为
g,不计空气阻力。求:
(1)0-5s内,金属框产生感应电流方向以及磁感应强度
B0的大小;
(2)金属框的上边框离开磁场前做匀速直线运动的速度
v的大小。