如图（a）所示，平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长，固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0．25 m，电阻R＝0．5 Ω，导轨上停放一质量m＝0．1 kg、电阻r＝0．1 Ω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＝0．4 T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，使其由静止开始运动，理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（b）所示． 
（1）分析证明金属杆做匀加速直线运动；
（2）求金属杆运动的加速度；
（3）写出外力F随时间变化的表达式；
（4）求第2．5 s末外力F的瞬时功率．
如图所示，在xOy直角坐标平面内
的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度
的区域有沿
方向的匀强电场。在x轴上坐标为
的S点有一粒子源，它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向发射一个比荷
，速率
的带正电粒子。若粒子源只发射一次，其中只有一个粒子Z恰能到达电场的右边界，不计粒子的重力和粒子间的相互作用(结果可保留根号)。求：
(1)粒子在磁场中运动的半径R；
(2)粒子Z从S发射时的速度方向与磁场左边界的夹角
；
(3)第一次经过y轴的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐标；
(4)若粒子P到达y轴瞬间电场突然反向，求粒子P到达电场右边界时的速度。
如图所示，质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F，当小车向右运动速度达 到
时，在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块，经过t1=2s的时间，小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数
0.2，假设小车足够长，g取10m／s2，求：
(1)水平恒力F的大小；
(2)从小物块放到车上开始经过t=4s小物块相对地面的位移；
(3)整个过程中摩擦产生的热量。
如图所示，质量为mA=2kg的木块A静止在光滑水平面上。一质量为mB=1kg的木块B以某一初速度v0=5m／s沿水平方向向右运动，与A碰撞后都向右运动。木块A与挡板碰撞后立即反弹(设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失)。后来木块A与B发生二次碰撞，碰后A、B同向运动，速度大小分别为0．9m／s、1．2m／s。求：
①木块A、B第一次碰撞过程中A对B的冲量大小、方向；
②木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能是多少。
直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B=30o，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示。光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等。己知光在真空中的传播速度为c，BD=
d，∠ASD=15o。求：
①玻璃砖的折射率； ②SD两点间的距离。
为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服。航天服有一套生命系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为1．0×105Pa，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积。若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统。
①求此时航天服内的气体压强；
②若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到9．0×104Pa，则需补充1．0×105Pa的等温气体多少升?