问题 多选题

如图所示,一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置,左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B,水银面a、b间的高度差h1,水银柱cd的长度为h2=h1,a面与c面恰处于同一高度.现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡,则(  )

A.水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度

B.水银面a、b间新的高度差等于右管上段新水银柱的长度

C.气体A的压强一定大于外界大气压强

D.气体A的压强变化量比气体B的压强变化量小

答案

A、加水银前,A气体压强:PA=P0+ρgh2-ρgh1=P0;B气体压强:PB=P0+ρgh2

当向右管开口端注入少量水银时,A、B气体压强均变大,要被压缩;

假设B气体体积不变,则水银面c下降的高度等于水银面a上升的高度;

由于B气体体积同时要减小,故水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度,故A正确;

B、假设右管中增加的水银高度比A气体的原长大,则水银面a、b间新的高度差不可能等于右管上段新水银柱的长度,故B错误;

C、A气体压强:PA=P0+ρgh2-ρgh1,加水银后,由于h2>h1,故PA>P0;故C正确;

D、假设加入△h高度的水银,则B气体的压强增加量一定为ρg△h;

假设A、B气体的体积均不变,则A气体的压强增加量也为ρg△h;

压强增加后,根据玻意耳定律,体积要压缩,故A气压增加量小于ρg△h;

故气体A的压强增加量比气体B的压强增加量小,故D正确;

故选ACD.

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