1 . 动能回收系统（KineticEnergyRecoverySystem）是新能源汽车时代一项重要的技术，其主要原理是利用电磁制动回收动能以替代传统的刹车制动模式，其能源节省率高达37%。其原理为，当放开油门进行轻制动时，汽车由于惯性会继续前行，此时回收系统会让机械组拖拽发电机线圈，切割磁场并产生电流对电池进行供电。设汽车的质量为M，若把动能回收系统的发电机看成理想模型：线圈匝数为N，面积为S，总电阻为r，且近似置于一磁感应强度为B的匀强磁场中。若把整个电池组等效成一外部电阻R，则：
（1）若汽车系统显示发电机组此时的转速为n，则此时能向外提供多少有效充电电压？
（2）某厂家研发部为了把能量利用达到最大化，想通过设计“磁回收”悬挂装置对汽车行驶过程中的微小震动能量回收，实现行驶更平稳，更节能的目的。其装置设计视图如图甲、乙所示，其中，避震筒的直径为D，震筒内有辐向磁场且匝数为n₁的线圈所处位置磁感应强度均为，线圈内阻及充电电路总电阻为，外力驱动线圈，使得线圈沿着轴线方向往复运动，其纵向震动速度图像如图丙所示，忽略所有的摩擦。试写出此避震装置提供的电磁阻力随时间的表达式。

2 . 如图所示，一个面积为0.1m²，匝数n=100匝的圆形线圈，在匀强磁场中绕通过圆心且垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，转动角速度，匀强磁场的磁感应强度B=0.01T，线圈的总电阻r=0.1Ω。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=0.9Ω的定值电阻连接。已知t=0时刻线圈平面与磁场方向平行，电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
（1）写出感应电动势e随时间变化的表达式；
（2）从t=0时刻线圈转过30°，通过电阻R的电荷量q为多大？
（3）线圈转动过程中电阻R的电功率为多大？

3 . 如图甲所示，小型交流发电机中矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系（如图乙），线图的阻值，该线圈与一个的电阻构成闭合电路。求：
（1）交变电流电动势的有效值；
（2）感应电动势的瞬时值表达式；
（3）交流电流表、电压表的示数；
（4）电阻R的热功率。

4 . 地球是个巨大的磁体，它周围空间存在的磁场叫地磁场，但地磁场看不到，摸不着，但同学们都很好奇。为了研究地磁场，赵老师指导的一个学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”，等效示意图如下。他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连。摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直。摇动时，转动的铜芯线所围成区域近似半圆，面积为S，转动角速度ω，用电表测得电路中电流I，电路总电阻R。（已知S=5m²，，I=20μA， R=100Ω，取。）
（1）求该处地磁场的磁感应强度B；
（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场垂直开始计时，求其转过半圈的过程中，通过电流表的电量q；
（3）求铜芯线转动100圈过程中，电路产生的焦耳热Q。

6 . 如图所示，变压器原、副线圈的匝数分别为，，原线圈与水平放置的间距的光滑金属导轨相连，导轨处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，副线圈接阻值的电阻，原线圈串联一阻值也为的电阻，与导轨接触良好且始终垂直导轨的阻值、质量的导体棒在外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为，已知导轨电阻和变压器的能量损耗均不计，导轨足够长，导体棒运动过程中不会与其他用电器相碰，电表均为理想的交流电表。求：
（1）电压表和电流表的的示数；
（2）变压器铁芯中磁通量变化率的最大值；
（3）在的时间内外力做的功。

8 . 如图1所示，由均匀电阻丝做成的正方形单匝线圈的电阻为R，边长为l，线圈以恒定速度v垂直穿过匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，宽度为2l。从cd进入磁场开始计时，针对线圈穿过磁场的过程，完成下列问题：
(1)求线圈进入磁场的过程中感应电流的大小；
(2)取感应电流顺时针方向为正，在图2中画出线圈中的电流随时间变化的图像，标明图线关键位置的坐标值；
(3)若图2中的电流变化与某交变电流一个周期的变化情况相同，求该交变电流的有效值。

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=rad/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）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻R的电量．

10 . 如图所示，线圈abcd的面积是0.05m²，共100匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感强度为BT，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：

（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈转过s 时电动势的瞬时值多大？
（3）电路中电压表和电流表的示数各是多少？