Question

【题目】图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长。粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长L=20 cm．活塞A上方的水银深H=10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计。用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推以入细筒中，求活塞B上移的距离。设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75 cm高的水银柱产生的压强。

Answer 1

【答案】d=8cm

【解析】

试题分析：设气体初态的压强为P1，气体末态的压强为P2，

则有P1=P0+H

设S为促圆筒的横截面积，气体初态的体积为V1=SL，

P2=P0+H/2+2H= P0+2.5H

设末态的气柱长度为L‘，气体体积为V2= L‘S

由玻意尔定律得：P1SL=P2SL’

活塞上移的距离为d,

L+H/2-d= L’

带入数据得d=8cm