18.如圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10Ω,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90Ω.在t=0時刻,線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按如圖乙所示的正弦規(guī)律變化,π取3.14.求:
(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢最大值;
(2)線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式;
(3)線圈轉(zhuǎn)動一圈過程中整個回路產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(4)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動90°過程中通過電阻R的電量q。