如图所示,在一端封闭的 U 形管中注入适量的水银,使左管中封闭一些气体,当在右边开口处向管中注入 20cm 长的水柱,左、右水银面的高度差为 2cm,并处于稳定状态.则左端被封闭的气体的压强与外界大气压强相比较 ( )
A. 封闭气体压强大于外界大气压强
B.封闭气体压强小于外界大气压强
C.封闭气体压强等于外界大气压强
D.条件不足,无法确定
答案:B
解析:如图所示,左端红线上方的压强:
p左=p内+ρ汞gh左
右端红线上方压强:p右=p0+ρ水gh右
显然两边压强相等,故
p内+ρ汞gh左=p0+ρ水gh右
p内=p0+ρ水gh右-ρ汞gh左
=p0+1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m-13.6×103kg/m3×10N/kg×2×10-2m
=p0-720Pa
故
p内 < p0
B选项正确。而其它选项均错误。
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