题目内容

16.如图所示,两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内,两段水银柱A和C将空气柱B封闭在玻璃管左侧,平衡时A段水银有一部分在水平管中.若保持温度不变,向右管缓缓注入少量水银,则再次平衡后,水银柱C两端液面的高度差h将减小,空气柱B的长度将增大.(均选填“增大”、“减小”或“不变”)

分析 右侧灌水银挤压左侧导致A段水银一部分会被挤压到水平管,再根据左侧的平衡方程即可求出B段气柱的压强变化情况,进而对B段气柱运用玻意耳定律即可求出空气柱B的长度的变化情况,根据C段水银两侧的平衡即可求出h的变化情况.

解答 解:设A段水银在竖直方向上的长度为h′,水银密度为ρ,
向右管注入少量水银,右侧的压强就增大,右侧的水银就会向左移动,从而左侧的水银A向上运动,h′就会变小,
根据平衡B段气柱的压强:PB=P0+ρgh′=P0+ρgh,
可知:h′就会变小,B段气柱的压强减小,
因为温度不变,根据玻意耳定律:PV为定值,
可知:空气柱B的体积变大,长度将增大.
故答案为:减小,增大.

点评 本题考查平衡以及气体定律的综合运用,解题关键是要找好切入点分析,从右侧开始往左侧分析,由于温度不变,再对气柱运用玻意耳定律进行求解.

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