题目内容

12.如图,粗细均匀的U型玻璃管开口竖直向下,左管插在水银槽中,管内外水银面高度差为ha.右管内有一段高度为hb的水银柱,右管口有一塞子K,拔掉塞子即可与外界大气连通,初始时ha<hb,将塞子拔掉,稳定后两边水银柱高度分别变化了△ha、△hb,则(  )
A.左管内水面上升,右管内水银面下降,△ha>△hb
B.左管内水面上升,右管内水银面下降,△ha<△hb
C.左管内水面下降,右管内水银面上升,△ha>△hb
D.左管内水面下降,右管内水银面上升,△ha<△hb

分析 同一段连续的气体压强处处相等;同一段连续的水银柱中,高度差为h的两点的压强差值为:△P=ρgh.
分别求解出拔掉塞子前后的气压进行分析即可.

解答 解:从图中可以看出,b水银柱长度大于a水银柱长度;
拔掉塞子前,封闭气体的气压为:P1=P0-ρgha
将塞子拔掉瞬间,b水银柱处上下压强差为:△P=ρgha,向上,
由于ha<hb,故压力差小于b水银柱重力,故b水银柱向下移动;
导致封闭气体体积变大,气体压强变小,对a水银柱压力减小,故a水银柱向上移动;
最终平衡后,气压为:P2=P0-ρghb′=P0-ρgha′,则ha′=hb′,已知:ha<hb,则△ha<△hb
故选:B.

点评 本题可以分析动态过程,也可以分析静态过程,注意管中的压强变化会导致a管的水银柱发生变化.

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