Question

11．閱讀材料，回答問題．
人工心臟泵
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(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固定在用某種金屬材料制成的活塞柄上，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(shí)，還需要利用電磁血流計(jì)來檢測(cè)血流速度和血流量（血流量指單位時(shí)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(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)有微弱電流流過儀表顯示出血流速度．
（1）甲圖中，當(dāng)線圈中的電流從B流向A時(shí)，活塞向左（選填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)．
（2）人工心臟泵在工作時(shí)，血液的流動(dòng)方向是從S₁流入S₂流出（選填“從S₁流入S₂流出”或“從S₂流入S₁流出”）．
（3）血管中有血液流過時(shí)，電磁血流計(jì)能檢測(cè)到微弱的電流，與從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，這與A的原理相同．
A．發(fā)電機(jī)      B．電動(dòng)機(jī)        C．電流表        D．熱機(jī)
（4）若某次測(cè)得血液勻速流動(dòng)的速度為0.2m/s，血流量為10^-4m³/s，則對(duì)應(yīng)血管的橫截面積為5×10^-4m²．

Answer 1

分析 （1）由右手螺旋定則可知電磁鐵的磁極，由磁極間的相互作用可知活塞的移動(dòng)方向，則可知血液的流動(dòng)方向；
（2）血液流動(dòng)就會(huì)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；
（3）根據(jù)題中的血流速度和血流量，求出管的橫截面積；

解答 解：（1）（2）當(dāng)線圈中的電流從B流向A時(shí)，由右手螺旋定則可知，螺線管左端為N極，此時(shí)同名磁極相互排斥，故活塞右移，S₂關(guān)閉，S₁打開，血液從S₁流入；
（3）血液流動(dòng)就會(huì)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，故選A．
（4）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喾矗?br />已知v=0.2m/s，血流量為10^-4 m³/s，所以血管的橫截面積S=$\frac{血流量}{v}$=$\frac{1{0}^{-4}{m}^{3}/s}{0.2m/s}$=5×10^-4m²；
故答案為：（1）左；（2）從S₁流入S₂流出；（3）A；（4）5×10^-4；

點(diǎn)評(píng) 本題為物理知識(shí)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用題，題目中給出了必要的信息，應(yīng)注意提取有用信息并結(jié)合相關(guān)物理知識(shí)求解，關(guān)鍵是從大量文字材料中抓住核心信息，考查學(xué)生基本的學(xué)習(xí)能力；此題是一道綜合性的難題．