如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,匝数为100匝的矩形线圈
abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴

匀速转动,线圈的两端经集流环给外电路供电。外电路中M是额定电压为80 V、额定功率为160 W的小型电动机,R是电阻为

的电热丝,D为理想二极管,具有单向导电性,在t=0时刻线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量

随时间t按图乙所示正弦规律变化,重力加速度取10 m/s
2,

取3.14。

(1)求交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)当

闭合、

断开时,小型电动机正常工作,恰好将质量为3.2 kg的重物以4m/s的速度匀速提起,则矩形线圈电阻及电动机内阻分别为多少?
(3)当

断开、

闭合时,求在1分钟内电热丝产生多少热量?