题目内容
18．
如图所示，截面均匀的U形玻璃细管两端都开口，玻璃管足够长，管内有两段水银柱封闭着一段空气柱，若气柱温度是27℃时，空气柱在U形管的左侧，A、B两点之间封闭着的空气柱长为15cm，U形管底边长CD=10cm，AC高为5cm．已知此时的大气压强为75cmHg．（1）若保持气体的温度不变，从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为多少？某同学是这样解的：
对AB部分气体，初态p1=100cmHg，V1=15Scm3，末态p2=125cmHg，V2=LScm3，
则由玻意耳定律p1V1=p2V2解得管内空气柱长度L=12cm．
以上解法是否正确，请作出判断并说明理由，
如不正确则还须求出此时管内空气柱的实际长度为多少？
（2）为了使这段空气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间，可以向U形管中再注入一些水银，且改变气体的温度．问：应从哪一侧管口注入多长的水银柱？气体的温度变为多少？
分析 （1）为ACE段水银柱总长只有45cm，所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后，左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱．分析封闭气体的初态和末态的压强和体积，由玻意耳定律列方程求解稳定时管内的空气柱长度．
（2）再从右侧加25cm高的水银柱可以使空气柱回到A、B之间；根据理想气体状态方程列式求解即可．
解答 解：（1）不正确．
因为ACE段水银柱总长只有45cm，所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后，左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱．故末状态的压强不为125cmHg．
已知：p1=100cmHg，V1=15S，T1=300K；
p2=（75+45）cmHg=120 cmHg，V2=l2S
由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，
解得：L2=12.5cm；
（2）由水银柱的平衡条件可知向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间．
这时空气柱的压强为：P3=（75+50）cmHg=125cmHg
由查理定律，有：$\frac{{p}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{p}_{3}}{{T}_{3}}$，
解得：T3=375K；
答：（1）管内空气柱长度为12.5cm；
（2）应从右侧管口注入25cm的水银柱，气体的温度变为375K．
点评 此题是评价题，首先要判断正误，然后再给出正确的解答．本题容易产生的错误就是认为左管中水银的长度为50cm．
练习册系列答案
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3．下列说法中正确的是（ ）
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| D． | 如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的 |
10．一通有电流强度为I、长度为l的导体，垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中，受到的安培力为F，对于他们的关系B=$\frac{F}{Il}$的认识，下列说法正确的是（ ）
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| C． | B与Il的乘积成反比 | D． | B与F、Il均无关，由磁场本身决定 |
7．
如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（ ）
如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（ ）| A． | 球B对墙的压力减小 | B． | 柱A与B之间的作用力减小 | ||
| C． | 地面对A的摩擦力增大 | D． | 柱A对地面的压力增大 |