手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，如图甲所示，可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴、以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过M、N与外电路连接，如图乙所示，外电路电灯电阻为R，电压表为理想交流电表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（　　）2 由-|||-N-|||-参 W-|||-0A. 电压表V的示数为(nωBSR)/(R+r)B. 通过灯泡的电荷量为((n)^2BS)/(R+r)C. 电灯中产生的焦耳热为((n)^2)/(B)^(2{S)^2πωR}(4（R+r）^2)D. 从线圈平行于磁场方向位置开始计时，通过线圈中感应电流的瞬时值表达式为i=(nωBS)/(R+r)sinωtA

步骤 1：计算电动势峰值
当线圈平行于磁场方向时，电动势最大，其峰值为：E_m=nBSω。
步骤 2：计算电流有效值
电流有效值为：I=$\frac{\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}}{（R+r）}$=$\frac{nBSω}{\sqrt{2}（R+r）}$。
步骤 3：计算电压表示数
电压表示数为：U=IR=$\frac{nBSωR}{\sqrt{2}（R+r）}$。
步骤 4：计算通过灯泡的电荷量
线圈转过90°的过程中通过灯泡的电荷量为：q=$\frac{\overline{E}}{R+r}×t$=$\frac{nΔΦ}{R+r}$=$\frac{nBS}{R+r}$。
步骤 5：计算电灯中产生的焦耳热
电动势的有效值为：E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$，电流的有效值为：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{nBSω}{\sqrt{2}（R+r）}$，电灯中产生的焦耳热为：Q=I^{2}Rt=[$\frac{nBSω}{\sqrt{2}（R+r）}$]^{2}×R×$\frac{2π}{ω}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{{n}^{2}{B}^{2}{S}^{2}πωR}{4（R+r）^{2}}$。
步骤 6：计算感应电流的瞬时值表达式
流过线圈电流的最大值为：I_m=$\frac{{E}_{m}}{R+r}$=$\frac{nBSω}{R+r}$，从线圈平行磁场方向位置开始计时，感应电流的瞬时值表达式为：i=I_mcosωt（A）。