题目内容
两端封闭的U形管竖直放置，管内左右两段空气柱A和B被底部水银柱隔开，如图1所示.设原来的温度为T，当温度升高ΔT后，左右水银面的高度差h如何变化？见解析
【试题分析】
这是一道典型的判断汞柱移动的方向问题，解题方法是开放的.
方法一 解析法
初态时温度为T，设U形管左方气体的体积为Va，压强为pa；设温度升高ΔT即温度变为T′=T+ΔT后压强变为pa′；设升温后水银柱不移动，即AB两部分气体的体积均不变.据查理定律有
同样，对于U形管右方的封闭气体B，设其初状态的压强为pb，由于假设其体积不变，由查理定律同样可得
据题意知pa+ph=pb，ph为h水银柱产生的压强，所以pa<pb，Δpa<Δpb.故原假设水银柱不移动是不成立的，水银柱将向左端移动.即左面上升，右面下降，高度差h变大.
方法二 图象法
假定A、B两部分气体的体积均不变，在同一p-T图上作出A、B两部分的等容线，如图所示.由题意知，在初状态时pB>pA，图中直线OA为A气体的等容线，OB为B气体的等容线.从图中可以看出，当温度升高ΔT后，B气体的压强增加量Δpb大于A气体的压强增加量Δpa.故原假设水银柱不移动，A、B两部分气体的体积不变是不成立的.右管中水银面要下降，左管中水银面要上升，两管中的水银面高度差h要变大.
方法三 极端假设法
在题述U形管中，设想温度大幅度下降，以至趋近于绝对零度，此时两部分气体的压强均趋近于零.在图中，在重力的作用下下落，U形管左侧液面要下降，右侧液面要上升，即两液面高度差h要减小.由于题设条件及温度均升高ΔT，故答案应与上述相反，即高度差h变大.
方法四 分子动理论解释法
由分子运动论可得：气体施于器壁的压强p是由单位体积内分子的数目n及分子的平均动能Ek所决定的.所以p∞nEk
写成等式p=KnEk ①
其中K为比例系数.而气体分子的平均动能只与气体温度有关，
即Ek∞T②
若能充分利用①②两式，就可巧解一些热学问题.
再看本题，由初态pB=pA+ρgh
得 pB>pA
所以nBEKB>nAEKA
又因TB=TA EKB=EKA
所以 nB>nA③
再看T升高后，因为ΔTA=ΔTB
所以ΔEKA=ΔEKB④
由③④得Δpb>Δpa
至此结论已出，左面水银柱上升，右面下降，高度差h变大.
如图所示，两端封闭的U形管竖直倒置，管内水银柱将空气柱M和N隔开，当空气柱的温度相同时，空气柱M较长．现在使M、N的温度分别升高△tM和△tN，水银柱的位置却没有改变，则△tM和△tN可能分别为（ ）
如图，两端封闭的U形管竖直放置，管内充有水银将两段空气柱分别封闭在两管内．若让两段空气柱同升高或降低相同温度，则两管内水银面的高度差h变化情况是：