Question

14．細胞生命活動過程中伴隨著電現(xiàn)象，存在于細胞膜兩側(cè)的電勢差稱為膜電勢差．細胞膜有選擇的讓鉀離子或鈉離子通過，以保持細胞內(nèi)外的電勢差和滲透壓．我們可以用靜電場的知識為這個生物過程建立一個物理模型：細胞膜厚度d約為7.0×10^-9m，細胞膜兩側(cè)的電勢差（膜電勢差）U約為0.035V，且細胞膜內(nèi)外電勢φ_A＞φ_B，細胞膜內(nèi)的電場看做勻強電場．一個一價的鈉離子（電荷量q=1.6×10^-19C），從圖中的A到B通過細胞膜．細胞膜內(nèi)的電場強度E=5×10⁶V/m，電場力對鈉離子做的功w=5.6×10^-21J．

Answer 1

分析 勻強電場電場強度與電勢差的關(guān)系，E=$\frac{U}clgahvv$，可求E，電場力做功與電勢差的關(guān)系w=qU可求每個鈉離子沿電場方向透過膜時電場力做功．

解答 解：由題意得，膜內(nèi)電場強度為：
E=$\frac{U}ik1vjrz=\frac{0.035}{7×1{0}^{-9}}V/m=5×1{0}^{6}V/m$ 
由電場力做功與電勢差的關(guān)系有：
W=qU=1.6×10^-19×0.035=5.6×10^-21J
故答案為：5×10⁶；5.6×10^-21

點評 考查了勻強電場的電場強度與與電勢差的關(guān)系、電場力做功與電勢差的關(guān)系，靈活選擇公式．