Question

14．閱讀材料，回答問題．
血液是人體輸送氧氣與營養(yǎng)的主要載體，心臟就像發(fā)動機，為這一輸送提供了動力．醫(yī)生給心臟疾病的患者做手術(shù)時，往往要用一種稱為“人工心臟泵”的體外裝置來代替心臟，以推動血液循環(huán)．如圖甲是該裝置的示意圖，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上（相當于一個電磁鐵），通電時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，從而帶動活塞運動，活塞筒通過閥門與血管相同，閥門S₁只能向內(nèi)開啟．
手術(shù)時，還需要利用電磁血流計來檢測血流速度和血流量（血流量指單位時間呃逆通過血管橫截面的血液體積），其示意圖如圖乙所示，使用時，將血管放置于兩磁極之間，量金屬電極a、b與血管壁接觸，就會有微弱電流流過儀表顯示出血流速度．
研究表明，血管內(nèi)血流速度回隨血管橫截面的變化而變化，且血液勻速通過血管時，受到的阻力與血液的流速成正比．當血管橫截面積為正常值的n倍時，測得心臟主動脈血管內(nèi)血液勻速流動的速度v與n的數(shù)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）甲圖中，當線圈中的電流從A流向B時，活塞向左（選填“左”或“右”）運動，血液從S₂流入（選填“S₁流出”或“S₂流入”）．
（2）電磁血流計的工作原理是電磁感應，其原理與發(fā)電機（選填“電動機”或“發(fā)電機”）的原理相似．
（3）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ㄟx填“不變”或“相反”），若，偶次測得血流速度為0.2m/s，血流量為10^-4m³/s，則對應血管的橫截面積為5×10^-4m²．
（4）交警常根據(jù)司機呼出的氣體檢測血液中的酒精含量，檢測原理如圖丙所示，電流表示數(shù)反映酒精濃度大小，R₀為定值電阻，D為陶瓷氣敏傳感器，其電阻的倒數(shù)$\frac{1}{R}$與氣體中酒精蒸汽濃度c的關(guān)系如圖丁所示，則當氣體中酒精蒸汽的濃度增大時，氣敏傳感器兩端電壓將減�。ㄟx填“增大”或“減小”）；若電池用久后電壓減小，將會使測得的酒精濃度偏小（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

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方向，則可知血液的流動方向；
（2）血液流動就會有微弱電流流過儀表顯示出血流速度，能量：機械能轉(zhuǎn)化為電能，故原理與發(fā)電機原理相似；
（3）感應電流的方向與導體運動的方向和磁場方向有關(guān)；根據(jù)題中的血流速度和血流量，求出管的橫截面積；
（4）由圖知傳感器的電導（即電阻的倒數(shù)）與氣體中酒精蒸汽濃度C成正比，則電阻與C成反比，根據(jù)C變化時，確定電阻的變化，再由歐姆定律分析電壓、電流的變化．

解答 解：（1）當線圈中的電流從A流向B時，由右手螺旋定則可知，螺線管左端為S極，此時異名磁極相互吸引，故活塞左移，S₁關(guān)閉，S₂打開，血液從S₂流入；
（2）血液流動就會有微弱電流流過儀表顯示出血流速度，說明電磁血流計的工作原理是電磁感應，其原理與發(fā)電機原理相似；
（3）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；
（4）由圖傳感器的電阻與氣體中酒精蒸汽的濃度成反比，濃度C越大，電阻越小，電流越大，R₀兩端電壓越大，因為電源電壓不變，所以氣敏傳感器兩端電壓將變��；電池用的時間長了，電壓降低，內(nèi)阻變大，電路中電路變小，則會導致測得的酒精濃度偏低．
故答案為：（1）左；S₂流入；（2）電磁感應；發(fā)電機；（3）相反；5×10^-4；（4）減小；偏小．

點評 本題是物理知識在生產(chǎn)生活中的應用題，題目中給出了必要的信息，應注意提取有用信息并結(jié)合相關(guān)物理知識求解，關(guān)鍵是從大量文字材料中抓住核心信息，考查學生基本的學習能力，是一道綜合性的難題．