Question

11．阅读短文，回答问题：
电磁流量计
电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量（液体在单位时间内通过某横截面的体积）和流速的仪表．
如图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计．其原理如图乙所示，使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极A、B与血管壁接触，仪表与电极A、B相连．血液在血管中流动时，A、B间就会有电压，电流通过仪表从而显示出血流速度和流量．
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n（病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值）的关系．测得病人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：

n	1.00	0.90	0.80	0.75	0.60
v（m/s）	0.180	0.200	0.225	0.240	0.300

研究表明，当血液在管内匀速流动时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越大，受到的阻力越大，心脏的负担就越重．

（1）测得某液体的流速为0.2m/s，流量为10 ^-4m³/S，则管子的横截面积为5×10^-4m²；
（2）利用电磁流量计不可以（可以/不可以）测量某食用油管道中油的流量；
（3）关于电磁血流计，下列说法中正确的是C；
A．电磁流量计的原理与电动机的原理相同
B．电磁流量计上的仪表是由电压表改装的
C．调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变
D．同时改变血流方向和调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变
（4）根据表中数据可知，n与v的关系是nv=0.18；当n=0.5时，v=0.36 m/s；
（5）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化．若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P₀，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=4P₀．

Answer 1

分析 （1）根据题中的血流速度和血流量，求出管的横截面积；
（2）血液是导体，食用油是绝缘体；
（3）根据电压表、电流表的正确使用确定电磁流量计中仪表的来源；电动机是根据通电导体受力运动制成的；电流方向与磁极方向、导体运动的方向有关；
（4）（5）先根据表中数据得出n与v的关系，然后根据f=kv和P=Fv判断功率与速度的关系，从而得出功率与n的关系．

解答 解：（1）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；
（2）电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；
（3）A、根据图甲可知，电路中没有电流，因此其原理是电磁感应，即与发电机原理相同，故A错误；
B、根据图甲可知，仪表与电阻串联，因此仪表是电流表改装而成，故B错误；
C、在其它因素不变时，调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变，故C正确；
D．改变血流方向和调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向不变，故D错误；
故选C；
（4）根据表中数据可知，n与v的乘积不变，因此n与v成反比，即nv=0.18；当n=0.5时，v=$\frac{0.18}{0.5}$m/s=0.36m/s；
（5）由f=kv和P=Fv可知，心脏推动血液流动的功率P=kv²，故P与速度的平方成正比，而n与v成反比，因此P与n的平方成反比；
故n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P₀，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=$\frac{1}{{n}^{2}}$P₀=2²P₀=4P₀．
故答案为：（1）5×10^-4；（2）不可以；（3）C；（4）nv=0.18；0.36；（5）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．