题目内容
分析:使U形管在竖直平面内顺时针转过一个不大的角度,待管中水银柱稳定后,由于水银的重力作用,B部分气体要被压缩,B中气体压强大于A中气体压强.
将整个U形管放入热水中,假设水银面不动,两部分气体都发生等容变化,根据查理定律得知压强的变化量表达式,通过比较压强的增加量大小,判断水银柱移动方向,即可知道水银面高度变化情况.
让U形管自由下落,完全失重,根据原来压强大小分析水银柱的移动方向.
将整个U形管放入热水中,假设水银面不动,两部分气体都发生等容变化,根据查理定律得知压强的变化量表达式,通过比较压强的增加量大小,判断水银柱移动方向,即可知道水银面高度变化情况.
让U形管自由下落,完全失重,根据原来压强大小分析水银柱的移动方向.
解答:解:A、B设未放入热水中时A、B两部分气体的压强大小分别为pA、pB.
假设放入热水中后,水银柱不动,则两部分气体都发生等容变化,根据查理定律得
对A中气体:
=
则得:
=
即
=
得:△pA=
pA ①
同理可得:△pB=
pB ②
由于pA<pB,则得△pA<△pB,说明B部分气体增加量较大,所以水银柱将A端移动,B管中的水银面将下降.
由于A中水银面比B中水银面高,故B中气体的压强较大.故A正确,B错误.
C、D让U形管自由下落,完全失重,则水银柱将向A端移动,最终两部分的压强相等.故CD正确.
故选ACD
假设放入热水中后,水银柱不动,则两部分气体都发生等容变化,根据查理定律得
对A中气体:
| pA′ |
| pA |
| T′ |
| T |
则得:
| pA′-pA |
| pA |
| T′-T |
| T |
即
| △pA |
| pA |
| △T |
| T |
得:△pA=
| △T |
| T |
同理可得:△pB=
| △T |
| T |
由于pA<pB,则得△pA<△pB,说明B部分气体增加量较大,所以水银柱将A端移动,B管中的水银面将下降.
由于A中水银面比B中水银面高,故B中气体的压强较大.故A正确,B错误.
C、D让U形管自由下落,完全失重,则水银柱将向A端移动,最终两部分的压强相等.故CD正确.
故选ACD
点评:本题运用假设法,得到压强的变化量大小,来判断水银柱的移动方向.也可以通过作p-T图象进行分析.
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