Question

【题目】如图所示，粗细均匀的U形管两端等高，左端封闭，右端与大气相通。左管中A部分为真空，B部分封有空气柱，图中L1=20cm，L2=25cm，大气压强p0=75cmHg。现往右管中缓慢加注水银，直到右管水银面与管口相平，求：

(1)加注水银前，图中L3的长度；

(2)加注的水银面与管口相平时，B中空气柱的长度。

Answer 1

【答案】(1)L3=55cm；(2)x=5cm

【解析】

(1)未加水银之前，A处为真空没有压强，对B中空气柱：

p1=L1

p1+L3=p0

L3=55cm

(2)设水银管的横截面积为S，V1=L2S；加了水银后，因为A处为真空，B气体上方水银上升到试管顶部。设最终B中空气柱长为x，V2=xS则

p2=p0＋(L1＋x)

根据玻意耳定律得

p1V1=p2V2

（写成p1L2=p2x也可以）

x=5cm