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    如图所示，在水平绝缘轨道上静置一质量为M、带电荷量为+q的小木块，一颗质量为m的子弹以某一初速度υ0水平向右射入小木块内，并在极短时间内和小木块一起向右运动，经过一段距离为L、动摩擦因数为μ的水平轨道后，进入方向竖直向上的匀强电场，然后在电场中运动．电场区域是一边长为L的正方形，其下边沿与水平轨道相切，场强大小为E=
    2(M+m)gq
    ．若要使小木块和子弹恰好从图中P点飞出电场，子弹的初速度υ0是多少？（木块和子弹均可以看成质点）
    分析：子弹射入木块过程遵守动量守恒，可求得两者共同速度．根据动能定理求出木块进入电场前的速度表达式．进入电场后，由于E=
    2(M+m)g
    q
    ，子弹与木块受到重力和电场力的作用，在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律和类平抛运动的规律求出进入电场时的速度，联立即可求得子弹的初速度υ0．
    解答：解：子弹射入木块过程，系统动量守恒：mυ0=（m+M）υ1
    ∴子弹与木块的共同速度为：υ1=
    mυ0
    M+m

    沿水平轨道运动距离L，根据动能定理，有：-μ(m+M)gL=
    1
    2
    (m+M)
    υ
    2
    2
    -
    1
    2
    (m+M)
    υ
    2
    1

    解得进入电场前的速度为：υ2=
    υ
    2
    1
    -2μgL

    进入电场后，由于E=
    2(M+m)g
    q
    ，子弹与木块受到重力和电场力的作用．
    根据牛顿第二定律可知，子弹与木块在电场中运动的加速度为：a=g，方向沿电场方向．
    子弹与木块在电场中做类平抛运动，要使木块和子弹恰好从P点飞出电场，则有：
        L=υ2t
      L=
    1
    2
    gt2
    ∴υ2=
    1
    2
    gL

    由以上各式解得：υ0=
    m+M
    m
    1
    2
    (1+4μ)gL

    答：要使小木块和子弹恰好从图中P点飞出电场，子弹的初速度υ0是
    m+M
    m
    1
    2
    (1+4μ)gL
    ．
    点评：本题要能够根据受力情况，分析物体的运动情况，抓住碰撞过程遵守动量守恒、滑行过程符合动能定理和类平抛运动的规律进行求解．
    练习册系列答案
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    （1）线框进入磁场前重物M的加速度；
    （2）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
    （3）线框由静止开始到ab运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热；
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    A．恒力F与安培力做的功之和等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能和

    B．恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与电路中产生的电能之和

    C．恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与金属棒获得的动能之和

    D．恒力F做的功一定等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能之和

     

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