Question

【题目】阅读短文，回答问题：
阅读以下材料，回答下列问题．
人工心脏泵
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”）．线圈中的应该用（选填“直流电”或“交流电”）。
（2）图乙中电磁血流计的工作原理是；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10﹣4 m3/s，则对应血管的横截面积为m2 ．
（3）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．（结果保留两位小数）
（4）在图丙中画出v与n的关系图像．

（5）当心脏主动脉血管的横截面积变化时，其内血液匀速流动，推动血液流动的功率P与下列哪一选项成正比？答： ．
A.n
B.1/n
C.n2
D.1/n2

Answer 1

【答案】
（1）左,S2流入,交流电
（2）电磁感应,相反,5×10-4
（3）0.21
（4）解:图像如下所示

（5）D
【解析】（1）由图示可知，当线圈中的电流从A流向B时，由右手螺线定则可判断出螺线管的左端是S极，根据磁极间的相互作用可知，磁铁与螺线管相互吸引，所以活塞向左移动，此时S1闭合，S2打开，血液由S2流入；为了使活塞能往复运动，线圈中应通以交流电；（2）电磁血流计的工作用原理是电磁感应；若仅调换两磁极的位置，则流过仪表电流的方向将会相反；对应血管的横截面积为S=V/v=10﹣4 m3/s/（0．2m/s）=5×10-4m2；（3）由表格中的数据可知，n与对应的v值的乘积为定值0．18，所以当某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0．85倍时，其对应的血流速度为0．18/0．85=0．21m/s；（4）由表格中的数据可作出如上图所示的图线；（5）要保证血液匀速运动，则有：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符合题意.
所以答案是：（1）左；S2流入；交流电；（2）电磁感应；相反；5×10-4；（3）0．21；（4）见上图；（5）D.
【考点精析】通过灵活运用安培定则和电磁感应的概念，掌握安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）．安培定则简记：入线见，手正握；入线不见，手反握．大拇指指的一端是北极(N极)． （注意：入的电流方向应由下至上放置）；电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流即可以解答此题．