用一電動(dòng)機(jī)提升處于勻強(qiáng)磁場中的矩形線圈，已知線圈的匝數(shù)為N，長為L，寬為d，質(zhì)量為m，電阻為R，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B. 開始時(shí)線圈的上邊緣與有界磁場的上邊緣平齊，當(dāng)電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過跨過兩定滑輪的細(xì)繩將線圈提離磁場. 若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)輪的半徑為r，轉(zhuǎn)速為n，求此過程中（重力加速度為g）

   （1）細(xì)繩對(duì)線圈的拉力為多大？

   （2）流過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？

   （3）電動(dòng)機(jī)對(duì)線圈做的功為多少？

隨著摩天大樓高度的增加,鋼索電梯的制造難度越來越大。利用直流電機(jī)模式獲得電磁驅(qū)動(dòng)力的磁動(dòng)力電梯研發(fā)成功。磁動(dòng)力電梯的轎廂上安裝了永久磁鐵,電梯的井壁上鋪設(shè)了電線圈。這些線圈采取了分段式相繼通電，生成一個(gè)移動(dòng)的磁場,從而帶動(dòng)電梯上升或者下降。工作原理可簡化為如下情景。

如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩根很長的平行豎直軌道，軌道間有垂直軌道平面、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為；電梯轎廂固定在如圖所示的一個(gè)匝金屬框內(nèi)（電梯轎廂在圖中未畫出），并且與之絕緣，金屬框的邊長為，兩磁場的豎直寬度與金屬框邊的長度相同且均為，金屬框整個(gè)回路的總電阻為；電梯所受阻力大小恒為；電梯空載時(shí)的總質(zhì)量為。已知重力加速度為。

（1）兩磁場以速度豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)，電梯在圖示位置由靜止啟動(dòng)的瞬間，金屬線框內(nèi)感應(yīng)電流的大小和方向；

（2）兩磁場以速度豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)，來啟動(dòng)處于靜止?fàn)顟B(tài)的電梯，運(yùn)載乘客的總質(zhì)量應(yīng)滿足什么條件；

（3）兩磁場以速度豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)處于靜止?fàn)顟B(tài)下空載的電梯，最后電梯以某一速度做勻速運(yùn)動(dòng)，求在電梯勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，外界在單位時(shí)間內(nèi)提供的總能量。