Вопрос интересный. Всесторонне аргументированный и четкий ответ на него требует наблюдений над обширным текстовым материалом. Пока же отметим, что в лексическом составе и в грамматической структуре «следующей фразы» в приведенном Вами примере нет ничего, что однозначно указывало бы на определенную интонацию, а следовательно, эта интонация может быть разной, что отражается в разных знаках конца предложения.
Пишется раздельно сочетание наречия и прилагательного. Практический способ проверки: можно употребить наречие всесторонне и с другими частями речи, например: развиваться всесторонне.
Правильно раздельное написание: всесторонне развитый.