1 . 某科研小组模拟的风力发电机发电输电简易模型如图所示。风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈在磁感应强度大小的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动，其中矩形线圈匝数为，面积为，线圈总电阻，小灯泡电阻，电流表为理想表。求：
（1）交流电流表的示数：
（2）线圈从图示位置转过过程中，通过电流表的电荷量。

2 . 如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道竖直平行放置，圆弧轨道的底端与水平轨道相切，轨道半径为r，间距为L，轨道顶端连接有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。将一根质量为m的金属棒从轨道的顶端ab处由静止释放，金属棒到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好，不计导轨和金属棒电阻，重力加速度为g。
（1）求棒到达最低点时电阻R的电功率；
（2）若棒在拉力F作用下，从cd开始以速率v₀沿圆弧轨道做匀速圆周运动到达ab，求此过程中感应电流的有效值和拉力F做的功。

3 . 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈总电阻为r，线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，角速度为ω，外电路电阻为R，图示电表为交流电压表和交流电流表。求：
（1）从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始转过60°角时感应电动势瞬时值的大小；
（2）求电流表和电压表读数；
（3）由图示位置转过360°角过程电阻R上产生的热量。
   

4 . 某供电系统电路如图所示，磁体间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为0.20T。矩形线圈ABCD匝数为100匝、面积为，绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为，线圈电阻忽略不计。线圈输出端通过电刷E、F与理想变压器的原线圈相连，副线圈输出电压为220V，求：
（1）线圈转到图中位置时感应电动势的大小；
（2）图中交流电压表的示数；
（3）变压器的原副线圈匝数之比。

5 . 如图所示，磁极N、S间的磁场可看做匀强磁场，磁感应强度为，矩形线框ABCD的面积为，共匝，内阻为，AB边与滑环E相连，CD边与滑环F相连。外电路如图所示，理想二极管与R₂串联，其中。若线圈正在绕垂直于磁感线的轴OO＇以角速度逆时针匀速转动，图中线圈所在位置恰好与磁感线垂直。求：
（1）写出线圈的电动势e随时间t的变化关系（从图中位置开始）；
（2）求电流表的示数；

6 . 如图所示，正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动，角速度为，已知，匝数，磁感应强度，图示位置线圈平面与磁感线平行。闭合回路中线圈的电阻，外电阻。求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）交流电压表的示数；
（3）从图示位置转过过程中的通过线圈截面的电荷量。

7 . 如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为a=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接。求电键S合上后，
（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；
（2）电压表和电流表示数；
（3）电阻R上所消耗的电功率；
（4）从计时开始，线圈转过90°角的过程中，通过外电阻R的电量。

8 . 如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长为，ad边长，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外，cd边正转入纸内。

(1)写出感应电动势的瞬时表达式；
(2)线圈转一圈外力做功多少？

9 . 如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 Ω，在磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20 Ω的电阻R相连接．求：

(1)S断开时，电压表的示数；
(2)开关S合上时，电压表和电流表的示数；
(3)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？

10 . 如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长L₁=0．40m、L₂=0．25m，其匝数n=100匝，总电阻r=1．0Ω，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和R=3．0Ω的定值电阻相连接．线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B=1．0T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O₁O₂匀速转动，角速度ω=2．0rad/s．求：

（1）电阻R两端电压的最大值；
（2）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热．