Question

11．阅读材料，回答问题．
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固定在用某种金属材料制成的活塞柄上，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．
（1）甲图中，当线圈中的电流从B流向A时，活塞向左（选填“左”或“右”）运动．
（2）人工心脏泵在工作时，血液的流动方向是从S₁流入S₂流出（选填“从S₁流入S₂流出”或“从S₂流入S₁流出”）．
（3）血管中有血液流过时，电磁血流计能检测到微弱的电流，与从能量转化的角度分析，这与A的原理相同．
A．发电机      B．电动机        C．电流表        D．热机
（4）若某次测得血液匀速流动的速度为0.2m/s，血流量为10^-4m³/s，则对应血管的横截面积为5×10^-4m²．

Answer 1

分析 （1）由右手螺旋定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向，则可知血液的流动方向；
（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）根据题中的血流速度和血流量，求出管的横截面积；

解答 解：（1）（2）当线圈中的电流从B流向A时，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，此时同名磁极相互排斥，故活塞右移，S₂关闭，S₁打开，血液从S₁流入；
（3）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，故选A．
（4）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=$\frac{血流量}{v}$=$\frac{1{0}^{-4}{m}^{3}/s}{0.2m/s}$=5×10^-4m²；
故答案为：（1）左；（2）从S₁流入S₂流出；（3）A；（4）5×10^-4；

点评 本题为物理知识在生产生活中的应用题，题目中给出了必要的信息，应注意提取有用信息并结合相关物理知识求解，关键是从大量文字材料中抓住核心信息，考查学生基本的学习能力；此题是一道综合性的难题．