如图所示，间距为L=0.5m的平行光滑导轨由水平部分和倾角为θ=30°的斜面部分平滑连接而成。整个导轨上有三个区域存在匀强磁场，且磁感应强度大小均为B=0.2T，其中Ⅰ区磁场垂直于水平导轨但方向未知，Ⅱ区磁场方向竖直向下，Ⅲ区磁场下边界位于斜面底端且方向垂直于斜面向下，Ⅰ区宽度足够大，Ⅱ区和Ⅲ区的宽度均为d=0.3m。除Ⅰ区和Ⅱ区之间的导轨由绝缘材料制成外，其余导轨均由电阻可以忽略的金属材料制成且接触良好。两根质量均为m=0.1kg、电阻均为r=0.02Ω的金属棒垂直于水平部分的导轨放置，初始时刻a棒静置于Ⅰ区、b棒静置于Ⅱ区和Ⅲ区间的无磁场区。水平导轨左侧接有电源和电容为C=1F的电容器，斜面导轨上端接有阻值为R=0.02Ω的电阻，且斜面上还固定着一根绝缘轻弹簧。当单刀双掷开关S接“1”对电容器充满电后，切换至“2”，电容器连通a棒，a棒会在Ⅰ区达到稳定速度后进入Ⅱ区，然后与无磁场区的b棒碰撞后变成个联合体，联合体耗时t=0.12s穿越Ⅲ区后继续沿斜面向上运动x=0.2m并把弹簧压缩到最短，然后联合体和弹簧都被锁定，已知锁定后的弹簧弹性势能Ep=0.2J。不计联合体从水平面进入斜面的能量损失，忽略磁场的边界效应。则：
（1）Ⅰ区磁场方向（“竖直向上”或“竖直向下”）和即将出Ⅲ区时联合体所受的安培力大小F；
（2）a棒通过Ⅱ区时，a棒上产生的焦耳热Q_a；
（3）电源的电动势E。