21. 如图甲所示是一种振动发电装置,它的结构由一个半径为
r=0.1 m的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成,假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图,如图乙所示)。线圈运动区域内磁感应强度
B的大小均为
T、方向不变,线圈的总电阻为2Ω,它的引出线接有8Ω的电珠L,外力推动线圈的
P端,使线圈做往复运动便有电流通过电珠,当线圈的位移随时间变化的规律如图丙所示时(
x取向右为正):
(1)画出线圈中感应电流随时间变化的图象(取电流从
a→L→
b的方向为正方向);
(2)在0.1~0.15 s内推动线圈运动过程中的作用力;
(3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计)