图是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为
B的匀强磁场中,有一矩形线框
abcd可绕线框平面内垂直于磁感线的
OO'轴转动,由线框引出的导线
ae和
df分别与两个跟线框一起绕
OO'转动的金属圈环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻
R形成闭合电路。图是线圈的主视图,导线
ab和
cd分别用它们的横截面来表示。已知
ab长度为
L1,
bc长度为
L2,线框的匝数为
N,线圈以恒定角速度
ω逆时针转动。

(1)推导线框中产生感应电动势最大值的表达式;
(2)线框平面处于中性面位置时开始计时,写出
t时刻线框中感应电动势瞬时值的表达式;
(3)若线框电阻为
r,求外力驱动线框转动一周所做的功。