Question

如圖所示，杠桿A、B兩端分別掛有體積相同、質量相等的空心銅球和空心鐵球，調節杠桿并使其在水中保持平衡，小心地向水槽中滴入CuSO₄濃溶液．（該過程中不考慮兩球浮力的變化）下列說法正確的是（　　）

A．若杠桿由絕緣體材料制成，一段時間后，杠桿一定B端高A端低

B．若杠桿由導體材料制成，一段時間后，杠桿一定B端高A端低

C．若杠桿由導體材料制成，一段時間后，杠桿一定A端高B端低

D．杠桿一定A端高B端低，與其材質無關

Answer 1

分析：若杠桿是導體，空心銅球、空心鐵球和硫酸銅溶液構成了原電池，活潑金屬鐵作負極，銅作正極，負極上鐵失電子發生氧化反應，鐵變成亞鐵離子進入溶液，鐵球上質量減小，正極上銅離子得電子發生還原反應析出金屬銅，銅球上質量增加．
若杠桿是絕緣體，鐵與銅離子發生置換反應，導致鐵球變重．

解答：解：A、若杠桿由絕緣體材料制成，鐵能和銅離子發生置換反應析出銅單質，導致鐵球變重，銅不反應，銅球質量不變，所以一段時間后，杠桿一定A端高端低B，故A錯誤；
B、若杠桿由導體材料制成，空心銅球、空心鐵球和硫酸銅溶液構成了原電池，活潑金屬鐵作負極，銅作正極，鐵變成亞鐵離子進入溶液，鐵球上質量減小，正極上銅離子得電子發生還原反應析出金屬銅，銅球上質量增加，所以一段時間后，杠桿一定B端高A端低，故B正確；
C、若杠桿由導體材料制成，空心銅球、空心鐵球和硫酸銅溶液構成了原電池，活潑金屬鐵作負極，銅作正極，鐵變成亞鐵離子進入溶液，鐵球上質量減小，正極上銅離子得電子發生還原反應析出金屬銅，銅球上質量增加，所以一段時間后，杠桿一定B端高A端低，故C錯誤；
D、通過以上分析知，杠桿哪邊高，與其材質有關，故D錯誤；
故選B．

點評：本題考查了原電池原理，難度較大，明確杠桿的材質對杠桿平衡的影響是解本題的關鍵．