Question

14．细胞生命活动过程中伴随着电现象，存在于细胞膜两侧的电势差称为膜电势差．细胞膜有选择的让钾离子或钠离子通过，以保持细胞内外的电势差和渗透压．我们可以用静电场的知识为这个生物过程建立一个物理模型：细胞膜厚度d约为7.0×10^-9m，细胞膜两侧的电势差（膜电势差）U约为0.035V，且细胞膜内外电势φ_A＞φ_B，细胞膜内的电场看做匀强电场．一个一价的钠离子（电荷量q=1.6×10^-19C），从图中的A到B通过细胞膜．细胞膜内的电场强度E=5×10⁶V/m，电场力对钠离子做的功w=5.6×10^-21J．

Answer 1

分析 匀强电场电场强度与电势差的关系，E=$\frac{U}{d}$，可求E，电场力做功与电势差的关系w=qU可求每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功．

解答 解：由题意得，膜内电场强度为：
E=$\frac{U}{d}=\frac{0.035}{7×1{0}^{-9}}V/m=5×1{0}^{6}V/m$ 
由电场力做功与电势差的关系有：
W=qU=1.6×10^-19×0.035=5.6×10^-21J
故答案为：5×10⁶；5.6×10^-21

点评 考查了匀强电场的电场强度与与电势差的关系、电场力做功与电势差的关系，灵活选择公式．