Question

【題目】閱讀短文，回答問(wèn)題：
閱讀以下材料，回答下列問(wèn)題．
人工心臟泵
血液是人體輸送氧氣與營(yíng)養(yǎng)的主要載體，心臟就像發(fā)動(dòng)機(jī)，為這一輸送提供了動(dòng)力．醫(yī)生給心臟疾病的患者做手術(shù)時(shí)，往往要用一種稱為“人工心臟泵”的體外裝置來(lái)代替心臟，以推動(dòng)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(gè)電磁鐵），通電時(shí)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(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)．活塞筒通過(guò)閥門(mén)與血管相通，閥門(mén)S1只能向外開(kāi)啟，S2只能向內(nèi)開(kāi)啟．手術(shù)時(shí)，還需要利用電磁血流計(jì)來(lái)檢測(cè)血流速度和血流量（血流量指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)血管橫截面的血液體積），其示意圖如圖乙所示．使用時(shí)，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(huì)有微弱電流流過(guò)儀表顯示出血流速度．

研究表明，血管內(nèi)血流速度會(huì)隨血管橫截面積的變化而變化，且血液勻速通過(guò)血管時(shí)，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(shí)，測(cè)得心臟主動(dòng)脈血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度v與n的數(shù)值如表所示．

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(shí)，活塞向（選填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)，血液從（選填“S1流出”或“S2流入”）．線圈中的應(yīng)該用（選填“直流電”或“交流電”）。
（2）圖乙中電磁血流計(jì)的工作原理是；若僅調(diào)換兩磁極的位置，則流過(guò)儀表電流的方向?qū)?/span>（選填“不變”或“相反”）；若某次測(cè)得血流速度為0．2m/s，血流量為10﹣4 m3/s，則對(duì)應(yīng)血管的橫截面積為m2 ．
（3）若某人心臟主動(dòng)脈血管的橫截面積為正常人的0．85倍時(shí)，血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度應(yīng)為m/s．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（4）在圖丙中畫(huà)出v與n的關(guān)系圖像．

（5）當(dāng)心臟主動(dòng)脈血管的橫截面積變化時(shí)，其內(nèi)血液勻速流動(dòng)，推動(dòng)血液流動(dòng)的功率P與下列哪一選項(xiàng)成正比？答： ．
A.n
B.1/n
C.n2
D.1/n2

Answer 1

【答案】
（1）左,S2流入,交流電
（2）電磁感應(yīng),相反,5×10-4
（3）0.21
（4）解:圖像如下所示

（5）D
【解析】（1）由圖示可知，當(dāng)線圈中的電流從A流向B時(shí)，由右手螺線定則可判斷出螺線管的左端是S極，根據(jù)磁極間的相互作用可知，磁鐵與螺線管相互吸引，所以活塞向左移動(dòng)，此時(shí)S1閉合，S2打開(kāi)，血液由S2流入；為了使活塞能往復(fù)運(yùn)動(dòng)，線圈中應(yīng)通以交流電；（2）電磁血流計(jì)的工作用原理是電磁感應(yīng)；若僅調(diào)換兩磁極的位置，則流過(guò)儀表電流的方向?qū)��?huì)相反；對(duì)應(yīng)血管的橫截面積為S=V/v=10﹣4 m3/s/（0．2m/s）=5×10-4m2；（3）由表格中的數(shù)據(jù)可知，n與對(duì)應(yīng)的v值的乘積為定值0．18，所以當(dāng)某人心臟主動(dòng)脈血管的橫截面積為正常人的0．85倍時(shí)，其對(duì)應(yīng)的血流速度為0．18/0．85=0．21m/s；（4）由表格中的數(shù)據(jù)可作出如上圖所示的圖線；（5）要保證血液勻速運(yùn)動(dòng)，則有：f=F=kv，v=0．18/nm/s，由功率公式可得：P=Fv=kv2=k（0．18/nm/s）2=0．0324k/n2W；D符合題意.
所以答案是：（1）左；S2流入；交流電；（2）電磁感應(yīng)；相反；5×10-4；（3）0．21；（4）見(jiàn)上圖；（5）D.
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用安培定則和電磁感應(yīng)的概念，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(jiǎn)記：入線見(jiàn)，手正握；入線不見(jiàn)，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）；電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流即可以解答此題．