2、计算题  （16分）图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图2是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动。（只考虑单匝线圈）

（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；
（2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；
（3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）

3、计算题  某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，该发电机线圈的内阻不计．
(1)现将R=100 Ω的用电器接在此交流电路上，它消耗的功率是多大？?
(2)如果某一电容器接在电路中，则电容器的耐压值至少应为多大？

4、填空题  如图所示是一交流电压随时间变化的图象，此交流的周期为___s，交流电压的有效值为____V。

5、选择题  如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的(　　)

A．周期是0.01 s
B．最大值是311 V
C．有效值是220 V
D．表达式为u＝220sin 100πt(V)