如图所示,一个小型旋转电枢式交流发电机,其矩形线圈的长度为
a,宽度为
b,共有
n匝,总电阻为
r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为
R的定值电阻,线圈以角速度
ω在磁感应强度为
B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴
OO′匀速转动,沿转轴
OO′方向看去,线圈转动沿逆时针方向,
t=0时刻线圈平面与磁感线垂直。

(1)表示出线圈经过图示位置时,通过电阻
R的感应电流的方向。
(2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式。
(3)求线圈从
t=0位置开始到转过90°的过程中的平均电动势。
(4)求线圈从
t=0位置开始到转过60°时的瞬时电流。