Question

【题目】阅读材料，回答问题．

血液是人体输送氧气与营养的主要载体，心脏就像发动机，为这一输送提供了动力．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环．如图甲是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动．活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启．手术时，还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积），其示意图如图乙所示．使用时，将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度．研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比．当血管横截面积为正常值的n倍时，测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示．

（1）甲图中，当线圈中的电流从A流向B时，活塞向________（选填“左”或“右”）运动，血液从________（选填“S1流出”或“S2流入”）．

（2）电磁血流计的原理与________（选填“电动机”或“发电机”）的原理相似．

（3）图乙中若仅调换两磁极的位置，则流过仪表电流的方向将________（选填“不变”或“相反”），若某次测得血流速度为0.2m/s，血流量为10﹣4m3/s，则对应血管的横截面积为________m2 ．

（4）若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0.85倍时，血管内血液匀速流动的速度应为________m/s．

Answer 1

【答案】 左 S2流入 发电机 相反 5×10﹣4 0.212

【解析】(1)当线圈中的电流从A流向B时,由右手螺旋定则可知,螺线管左端为S极,此时异名磁极相互吸引,故活塞左移,S1关闭,S2打开,血液从S2流入；(2)血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，能量：机械能转化为电能，故原理与发电机原理相似；(3)图乙中若仅调换两磁极的位置，则流过仪表电流的方向将相反；

已知v＝0.2m/s,血流量为104 m3/s,所以血管的横截面积S＝ ＝＝5×104m2；

(4)由题意可知,正常的血流速度v＝0.18m/s,要使流过的液体相等,则有：Sv＝S′v′，

则变细后的血液的流速v′＝v＝×0.18m/s≈0.212m/s；