1. (2024高三下·汉寿月考) 如图所示，间距L = 2.0m的平行金属导轨放置在绝缘水平面上，导轨左端连接输出电流I = 0.5A的恒流源。空间分布两个宽度分别为和、间距D = 2.0m的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，两磁场磁感应强度大小均为B = 0.5T，方向均竖直向下。质量m = 0.5kg、电阻为R₁的导体棒静止于区域Ⅰ左边界，质量m = 0.5kg、边长为0.5D、电阻R₂= 2.0Ω的正方形单重线框的右边紧靠区域Ⅱ左边界；一竖直固定挡板与区域Ⅱ的右边界距离为0.5D。某时刻闭合开关S，导体棒开始向右运动。已知导体棒与线框、线框与竖直挡板之间均发生弹性碰撞 ， 导体棒始终与导轨接触并且相互垂直，不计一切摩擦和空气阻力。求：

1. （1） 导体棒第一次离开区域Ⅰ时的速度大小v₁；
3. （2） 线框与导体棒从第1次碰撞至它们第2次碰撞过程中，线框产生的焦耳热Q；
5. （3） 线框与导体棒碰撞的次数n，以及导体棒在磁场区域Ⅰ中运动的总时间t_总。