1. (2020·长宁模拟) 图（a），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，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.5T。现用一外力F沿水平方向拉金属杆，使之由静止开始运动，理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（b）。

1. （1） 5s末电阻R上消耗的电功率为多大？
3. （2） 分析说明金属杆的运动情况；
5. （3） 写出外力F随时间t变化的表达式。