1、简答题  如图（甲）所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（乙）所示．
（1）试分析说明金属杆的运动情况；
（2）求第2s末外力F?的瞬时功率．

2、简答题  如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l=0.2米，在导轨的一端接有阻值为R=0.5欧的电阻，在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B=0.5特斯拉．一质量为m=o.1千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2米/秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a=2米/秒2、方向与初速度方向相反．设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好．求：
（1）电流为零时金属杆所处的位置；
（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；
（3）保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度v0取值的关系．

3、计算题  （12分）有一高度为1.70米的田径运动员正在进行100米短跑比赛，在终点处，有一站在跑道终点旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲刺运动．摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是1/60秒。得到照片后测得照片中人的高度为1.7×10-2米，胸前号码布上模糊部分的宽度是2×10-3米，由以上数据计算运动员冲刺时1/60秒内的位移是多少？冲刺时的速度大小是多少？

4、选择题  一物体从静止开始做匀加速直线运动，在第3 s内通过的位移是3 m，则下列说法正确的是（?）
A．第3 s内的平均速度是2 m/s
B．物体的加速度是1.2 m/s2
C．前3 s内的位移是6 m
D．3 s末的速度是4 m/s

5、简答题  2012年11月23日上午，中国航母“舰载机歼-15”在“辽宁舰”甲板上通过滑跃式起飞成功．滑跃式起飞主要靠甲板前端的上翘来帮助舰载机起飞，其示意图如图所示．假设某航母起飞跑道主要由长度为L1=160m的水平跑道和长度为L2=20m的倾斜跑道两部分组成，设舰载机在水平跑道上的加速度a1=5m/s2，航母处于静止状态，舰载机可视为质点，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响．
（1）由静止开始起飞，求舰载机在水平跑道上运动的时间t1；
（2）由静止开始，若要成功起飞，离开倾斜跑道末端时的速度v2不小于42m/s，求舰载机在倾斜跑道上的加速度a2至少为多大？