Question

【題目】閱讀短文，回答文后問題．
人工電磁心臟泵和電磁血液流量計
血液是人體輸送氧氣與營養(yǎng)的主要載體，心臟就像發(fā)動機(jī)，為這一輸送提供了動力．醫(yī)生給心臟疾病的患者做手術(shù)時，往往要用一種稱為“人工心臟泵”的體外裝置來代替心臟，以推動血液循環(huán)．如圖甲是該裝置的示意圖，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上（相當(dāng)于一個電磁鐵），通電時線圈與活塞柄組成的系統(tǒng)與固定在左側(cè)的磁體相互作用，從而帶動活塞運(yùn)動．活塞筒通過閥門與血管相通，閥門S1只能向外開啟，S2只能向內(nèi)開啟．手術(shù)時，還需要利用電磁血流計來檢測血流速度和血流量（血流量指單位時間內(nèi)通過血管橫截面的血液體積），其示意圖如圖乙所示．使用時，將血管放置于兩磁極之間，兩金屬電極a、b與血管壁接觸，就會有微弱電流流過儀表顯示出血流速度．
研究表明，血管內(nèi)血流速度會隨血管橫截面積的變化而變化，且血液勻速通過血管時，受到的阻力與血液的流速成正比．當(dāng)血管橫截面積為正常值的n倍時，測得心臟主動脈血管內(nèi)血液勻速流動的速度v與n的數(shù)值如下表所示．

n	1.00	0.90	0.80	0.75	0.60
v/ms﹣1	0.180	0.200	0.225	0.240	0.300

（1）甲圖中，當(dāng)線圈中的電流從A流向B時，活塞向（左/右）運(yùn)動，血液從（S1流出/S2流入）．
（2）人工電磁心臟泵的工作原理與（電動機(jī)/發(fā)電機(jī)）相近，電磁血液流量計可以測量血液的流量，說明血液是（導(dǎo)體/絕緣體）．
（3）若某次測得血流速度為0.2m/s，血流量為10﹣4m3/s，則對應(yīng)血管的橫截面積為m2 ．
（4）在圖丙中畫出v與m的關(guān)系圖象．
（5）當(dāng)心臟主動脈血管的橫截面積變化時，推動血液流動的功率P與下列哪一選項成正比？答： ．
A.n
B.
C.n2
D. ．

Answer 1

【答案】
（1）左；S2流入
（2）電動機(jī)；導(dǎo)體
（3）5×10﹣4
（4）解：根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)連線，如圖所示：

（5）D
【解析】解：（1）當(dāng)線圈中的電流從A流向B時，由右手螺旋定則可知，螺線管左端為S極，此時異名磁極相互吸引，故活塞左移，S1關(guān)閉，S2打開，血液從S2流入；（2）血液流動就會有微弱電流流過儀表顯示出血流速度，能量：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故原理與發(fā)電機(jī)原理相似；電磁血液流量計可以測量血液的流量，說明血液容易導(dǎo)電，是導(dǎo)體；（3）圖乙中若僅調(diào)換兩磁極的位置，則流過儀表電流的方向?qū)⑾喾�；已知v=0.2m/s，血流量為10﹣4 m3/s，所以血管的橫截面積S= = =5×10﹣4m2；（5）要保證血液勻速運(yùn)動，則有：f=F=kv，
v= m/s，
由功率公式可得：P=Fv=kv2=k（ m/s）2= W；
故推動血液流動的功率P與 成正比，即選項D正確．
所以答案是：（1）左；S2流入；（2）電動機(jī)；導(dǎo)體；（3）5×10﹣4；（4）如上圖；（5）D．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解安培定則的相關(guān)知識，掌握安培定則：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中電流方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極（N極）．安培定則簡記：入線見，手正握；入線不見，手反握．大拇指指的一端是北極(N極)． （注意：入的電流方向應(yīng)由下至上放置），以及對發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和原理的理解，了解發(fā)電機(jī)的原理是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的．交流發(fā)電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子．