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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只能向外開啟,S2只能向內開啟。
手術時,還需要利用電磁血流計來檢測血流速度和血流量(血流量指單位時間內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,兩金屬電極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,血管內血流速度會隨血管橫截面積的變化而變化,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
左
(選填“左”或“右”)運動,血液從
S2流入
S2流入
(選填“S
1流出”或“S
2流入”)。
(2)圖乙電磁血流計中若僅調換兩磁極的位置,則流過儀表電流的方向將
相反
相反
(選填“不變”或“相反”),若某次測得血流速度為0.2m/s,血流量為10
-4m
3/s,則對應血管的橫截面積為
5×10-4
5×10-4
m
2。
(3)若某人心臟主動脈血管的橫截面積為正常人的0.7倍時,血管內血液勻速流動的速度應為
0.257
0.257
m/s。
(4)當心臟主動脈血管的橫截面積變化時,其內血液勻速流動,推動血液流動的功率P與下列哪一選項成正比?答
D
D
。
A.n B.n
2 C.
D