Question

13．2014年3月1日晚上，云南昆明火車站發(fā)生暴力恐怖事件，多名無辜群眾被暴徒砍傷腦部，醫(yī)生在對病人進行腦部手術時，需要將病人體溫降至合適的溫度．準備手術之前，病人的心肺功能由心肺機取代．
（1）心肺機的功能之一是用“電動泵”替代心臟博動，推動血液循環(huán)．如圖所示，將線圈ab纏繞并固定在活塞一端，利用其與固定磁鐵之間的相對運動，閥門K₁、K₂都只能單向開啟，反向則封閉管路．當線圈中的電流從a流向b時，線圈的左端為N極，活塞將向右運動，“動力泵”處于送血（填“抽血”或“送血”）送血狀態(tài)．
（2）心肺機的另一個功能是用“熱交換器”進行熱量交換，通過血液循環(huán)調節(jié)體溫．經監(jiān)測，病人體溫由27℃上升至正常體溫37℃歷時1.5h．在這段時間內，假設人體所需熱量完全由熱交換器提供，且不計人體散熱，熱交換器所做的有用功至少為2.94×10⁶J．（設病人質量為70kg，人體比熱容與水相當為c=4.2×10³J/（kg•℃）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)同名磁極相互排斥，得出活塞向哪運動，選擇送血還是抽血；
（2）知道人體的初溫和末溫、比熱容、質量，利用吸熱公式求人體吸熱，即熱交換器所做的有用功．

解答 解：（1）當線圈中的電流從a流向b時，線圈的左端為N極，與磁鐵N極排斥，活塞將向右運動，閥門K₁打開，K₂關閉，“動力泵”處于 送血狀態(tài)；
（2）人體吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×70kg×（37℃-27℃）=2.94×10⁶J，
不計人體散熱，熱交換器所做的有用功：
W_有用=Q=2.94×10⁶J．
故答案為：（1）右；送血；
（2）2.94×10⁶J．

點評 本題綜合考查了熱量的計算、磁極間的作用規(guī)律，涉及到物理知識的實際運用，有難度．