Question

【题目】如图甲所示，左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L＝20cm的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长．已知大气压强为p0＝75cmHg．

（1）若将装置翻转180°，使U形细玻璃管竖直倒置（水银未溢出），如图乙所示．当管中水银静止时，求左管中空气柱的长度；

（2）若将图甲中的阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，右管水银面下降了H＝35cm，求左管水银面下降的高度．

Answer 1

【答案】（1）或

（2）

【解析】试题分析：（1）设左管中空气柱的长度增加h，由玻意耳定律：

代入数据解得： 或，所以，左管中空气柱的长度为或。

（2）设左管水银面下降的高度为，左、右管水银面的高度差为，由几何关系：

由玻意耳定律：

联立两式解得：

解方程得： （舍去），故左管水银面下降的高度为。