如图,光滑水平地面上方x≥0的区域内存在着水平向内的匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T.有一长度为l=2.0m内壁粗糙的绝缘试管竖直放置,试管底端有一可以视为质点的带电小球,小球质量为m=1.0×10-2kg,带电量为q=0.3C小球和试管内壁的滑动摩擦因数为μ=0.5.开始时试管和小球以v0=1.0m/s的速度向右匀速运动,当试管进入磁场区域时对试管施加一外力作用使试管保持a=2.0m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,小球经过一段时间离开试管.运动过程中试管始终保持竖直,小球带电量始终不变,g=10m/s2.求:
(1)小球离开试管之前所受摩擦力f和小球竖直分速度vy间的函数关系(用各物理量的字母表示).
(2)小球离开试管时的速度.
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