Question

【題目】如圖為豎直放置的П形管，水銀柱在管中將兩端密封的理想氣體隔開。穩定時，兩邊水銀柱液面高度差為h＝10cm。則下列方法中，一定能使h變大的是（ ）

A. 使П形管兩端密封氣體升高相同的溫度

B. 將П形管整體在豎直平面內左轉90°

C. 將П形管整體由豎直變為水平放置

D. 讓П形管整體保持豎直做自由落體運動

Answer 1

【答案】B

【解析】假設氣體的體積保持不變，氣體發生等容變化，由查理定律得： ，氣體壓強的變化量： ，由圖示可知，氣體壓強：p左=p右+h＞p右可知左側壓強增大的多，即水銀柱將要向上運動，h將變小，故A錯誤；將П形管整體在豎直平面內左轉90°，左側壓強減小，而右側壓強將會大于左側壓強，所以左側氣柱體積將減小，即h將變大，故B正確；由圖可知，當等臂U形管豎直放置時，兩部分氣體的壓強關系有：p左=p右+h＞p右，當管平放時，兩部分氣體的壓強變為相等，所以有左側部分氣體等溫且壓強減小，體積會增大；右側部分氣體等溫且壓強增大，體積會減小，故水銀柱會向右側移動，空氣柱的長度差將小，故C錯誤；使玻璃管保持豎直狀態突然加速下降，水銀處于失重狀態，左側的壓強減小，由玻意耳定律可知，左側的體積增大，水銀向上移動，高度差減小，故D錯誤。所以B正確，ACD錯誤。