Question

【题目】阅读短文，回答文后问题．
人工电磁心脏泵和电磁血液流量计
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．

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（左/右）运动，血液从（S1流出/S2流入）．
（2）人工电磁心脏泵的工作原理与（电动机/发电机）相近，电磁血液流量计可以测量血液的流量，说明血液是（导体/绝缘体）．
（3）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）在图丙中画出v与m的关系图象．
（5）当心脏主动脉血管的横截面积变化时，推动血液流动的功率P与下列哪一选项成正比？答： ．
A.n
B.
C.n2
D. ．

Answer 1

【答案】
（1）左；S2流入
（2）电动机；导体
（3）5×10﹣4
（4）解：根据表格中的数据，描点连线，如图所示：

（5）D
【解析】解：（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；电磁血液流量计可以测量血液的流量，说明血液容易导电，是导体；（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10﹣4 m3/s，所以血管的横截面积S= = =5×10﹣4m2；（5）要保证血液匀速运动，则有：f=F=kv，
v= m/s，
由功率公式可得：P=Fv=kv2=k（ m/s）2= W；
故推动血液流动的功率P与 成正比，即选项D正确．
所以答案是：（1）左；S2流入；（2）电动机；导体；（3）5×10﹣4；（4）如上图；（5）D．
【考点精析】解答此题的关键在于理解安培定则的相关知识，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），以及对发电机的构造和原理的理解，了解发电机的原理是根据电磁感应现象制成的．交流发电机主要由定子和转子．