在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱,A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示.现将左侧试管底部的阀门K打开,释放掉少量水后立刻关闭阀门,A、B、C液面相对各自原来的位置上升或下降的长度△hA、△hB和△hC之间的大小关系为( )
A.△hA=△hB=△hC | B.△hA>△hB>△hC |
C.△hA>△hB=△hC | D.△hA=△hB>△hC |
解析:设BC间封闭气体的的压强为PA,大气压为P0,则放水时,A端下降,K处压强变小,B端若不动,则B对K的压强大于A对K的压强。故B下降,C端则上升。C端上升后,使CD高度差变小。故BC间的压强PA变小。
AB端对K的压强相等。即
ρgh1+P0=ρgh2+PA ……(1)
同理,当放掉一部分水后,其关系为:
ρgh1’+P0=ρgh2’+PA’ ……(2)
(1)-(2)得:
ρg△hA =ρg△hB + PA -PA’
由于BC间的气体压强变小,所以
PA>PA’
故
ρg(△hA -△hB) = PA -PA’>0
△hA >△hB
而又因为PA变小,所以其封闭的气体体积变大,即B端下降的体积小大于C端上升的体积。故
△hB>△hC
综上可见,正确选项为B
答案:B
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