图甲是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为

的匀强磁场中,有一矩形线圈

可绕线圈平面内垂直于磁感线过

边中点的

轴转动,由线圈引出的导线
af和
de分别与两个跟线圈一起绕

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。图乙是线圈的主视图,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,线圈以恒定角速度
ω逆时针转动。(只考虑单匝线圈)

(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导
t时刻整个线圈中的感应电动势
e的表达式;
(2)若线圈电阻为
r,求线圈每转动一周电阻
R上产生的焦耳热。(其它电阻均不计)