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期末专题:欧姆定律相关计算题
1.在如图所示的电路中,闭合开关S,电压表、电流表的示数分别为12伏和0.6安,断开开关后,电流表的示数为0.2安。求:
(1)R1的阻值;
(2)R2的阻值;
(3)开关断开时,电压表示数。
2.在如图所示的电路中,电源电压为保持不变。当只闭合开关时,电流表的示数为;当只闭合开关时,电流表的示数为。求:
(1)的阻值;
(2)只闭合开关时,两端电压;
(3)当开关断开,、闭合时,电流表的示数。
3.如图甲所示是某款电子测力计的简化原理电路图,电源电压为,是阻值为的定值电阻,压敏电阻的阻值随压力的变化情况如图乙所示。
(1)闭合开关,电子测力计在不受压力时电流表示数是多少?
(2)闭合开关,当电流表示数为时,压敏电阻受到的压力为多少?
(3)若测力计的量程为,则电流表的示数不能超过多少?
4.如图所示,电源电压恒定不变,电阻的阻值为。当、断开,闭合时,电流表的示数为0.5A;当、断开,闭合时,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值;
(3)当断开,闭合、时,电流表示数。
5.如图所示,R2=20Ω,R3=10Ω,若只闭合开关S1时,电流表(量程“0~0.6A”)的示数是0.3A.求:
(1)电源电压。
(2)再闭合开关S2,电流表指针满偏,电阻R1的大小。
(3)若只闭合开关S3,电流表的示数大小。
(4)若开关S1、S2、S3全部闭合,此时通过R3的电流大小。
6.如图所示,电源电压3V不变,阻值为,当开关闭合后,电压表电流表示数如图所示。求:
(1)读出电压表、电流表示数。
(2)两端电压。
(3)的阻值。
7.如图所示的电路,电源电压大小保持不变。电阻R1=20Ω,R2=10Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”,电流表量程0~0.6A、电压表量程0~15V。求:
(1)闭合开关S1、S3,断开S2时,电流表的示数为0.3A,则电源电压大小为多少;
(2)只闭合开关S2时,移动滑片使电压表示数为4.5V,则滑动变阻器接入电路的阻值为多少;
(3)S1、S2、S3都闭合,为了电路安全,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为多少?
8.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1、R2、R3均为定值电阻,其中R1=10Ω,R3=20Ω。
(1)当闭合开关S和S1,断开开关S2时,电流表示数为0.3A,求电源电压;
(2)当只闭合开关S时,求电压表的示数;
(3)当开关S、S1和S2均闭合时,电流表的示数为0.5A,求R2的阻值。
9.在如图所示的电路中,的阻值为4欧,将它与串联后接到8伏的电源上。已知两端的电压为6伏,求:
(1)两端的电压;
(2)通过电阻的电流;
(3)的阻值。
10.如图所示电路中,电源电压且保持不变,定值电阻标有“”字样,滑动变阻器最大阻值为。
(1)定值电阻标注的“”的物理意义。
(2)电阻两端的最大电压是多少?
(3)当滑片移到端时,电路中的电流是多少?
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为。闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于中点时,电流表A的示数为0.5A,电流表的示数为0.2A。求:
(1)通过的电流;
(2)电源电压;
(3)滑动变阻器的滑片置于最右端时,电流表的示数。
12.公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器、显示承重的仪表(实质为电流表,量程)等组成,的阻值与所受压力大小关系如图乙所示。电源电压为,定值电阻的阻值为。求:
(1)由图乙可知压力传感器的阻值随压力的增大而 ;(选填“增大”或“减小”)
(2)当的阻值为时,电路的电流?
(3)此地磅能检测的最大压力?
13.图为小华设计的电子测温原理图,电源电压恒为4.5V,热敏电阻Rt在-15℃~100℃间,阻值R1()与温度t(℃)满足关系式,电压表量程为0~3V,R0为定值电阻。当电压表指针位于表盘正中央时所测的温度为0℃。求:
(1)时通过Rt的电流;
(2)时电压表的示数;
(3)电路能测量的最高温度。
14.如图所示是一款简易电子量角器的电路,O为半圆弧电阻MN的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻RMP与指针旋转角度成正比,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源电压恒定未知,R0为电阻箱。将滑片OP旋转至M处,调节的阻值,当12,电流表的示数0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)调节为60o时,电流表示数为0.3A,此时电压表的示数;
(3)调节为180o时,为保证两表安全且至少一个满偏,需重新调节电阻箱,此时的阻值。
15.如图所示的电路中,电源电压为9V且保持不变,灯泡L的电阻恒定为12Ω,开关S始终闭合,当开关S1、S2断开,滑片P从b端滑到某一位置时,滑动变阻器接入的电阻减小了6Ω,电流表的示数为0.5A。求:
(1)此时L两端的电压为多少V?
(2)滑动变阻器的最大阻值为多少Ω?
(3)若保持滑片P位置不变,闭合开关S1、S2,电流表的示数变化了2A,则定值电阻R0的阻值为多少Ω?
16.某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,R0是定值电阻阻值为,R1是热敏电阻,R1阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为30℃时,电路中的电流多大;
(2)当电压表示数为2V时,环境温度为多少℃;
(3)如果将R1、R0并联接在该电源上,测得干路中的电流为0.6A,请计算此时的环境温度。
17.在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为,电流表的示数为。求:
(1)此时接入电路的阻值;
(2)电源电压;
(3)当滑片在最左端时(默认未接入电路),通过整个电路的电流;
(4)若滑动变阻器标有“”字样,电流表的量程为,电压表的量程为0~15V。为了保证两个电表都能正常工作,接入电路的最大阻值是 。
18.某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,R0是定值电阻阻值为20Ω,R1是热敏电阻,R1阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为3V时,电路中的电流多大;
(2)当电压表示数为2V时,环境温度为多少℃;
(3)如果将、并联接在该电源上,测得干路中的电流为0.6A,请计算此时的环境温度。
19.如图甲所示是一款智能柔性压力传感器,小宁受此启发,设计了一个电子压力检测仪。如图乙所示,电源电压恒定不变,为定值电阻,为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小。实验中压敏电阻承受的压力每变化1N,其电阻变化0.5Ω。当压敏电阻的压力为20N时,闭合开关,电流表的示数为0.25A,电压表的示数为5V。求:
(1)当压敏电阻承受的压力为20N时,压敏电阻的阻值。
(2)当压敏电阻承受的压力为40N时,闭合开关,电压表的示数为3V,则电流表的示数。
(3)定值电阻的阻值。
20.如图所示,电源电压恒定,R2=10Ω。当开关S、S1都闭合时,电流表A、A1的示数分别为0.9A和0.3A。求:
(1)通过R2的电流;
(2)电源电压;
(3)R1的电阻。
21.如图所示,电阻阻值为10Ω,变阻器上标有“20Ω,2A”字样。闭合开关S后,调节滑动变阻器滑片,当滑片移至最左端时,通过的电流为0.9A。求:
(1)电源电压;
(2)当电压表示数为4V时,两端的电压。
(3)当电压表示数为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值。
22.如图所示电路中,电源电压保持不变,,。当S断开时,电流表示数是0.3A。
(1)求电压表的示数。
(2)求电源电压。
(3)闭合S时,求电流表的示数。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
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《期末专题:欧姆定律相关计算题》参考答案
1.(1)20欧
(2)40欧
(3)4伏
【详解】(1)闭合开关S,是只有R1的简单电路,电压表测量电源电压,故电源电压U=12V
根据欧姆定律,R1的阻值
(2)断开开关S,两个电阻串联,电流表的示数为0.2安,总电阻
根据串联电路的特点知道,R2的阻值
(3)根据欧姆定律,开关S断开时,电压表示数
2.(1)
20Ω
(2)
2V
(3)
0.9A
【详解】(1)当只闭合开关S1时,电路为R2的简单电路,电源电压,电流。根据欧姆定律可得,电阻R2的阻值为
(2)当只闭合开关S2时,R1和R2串联,电路中的电流。
串联电路的总电阻为
根据串联电路电阻规律可得,电阻R1的阻值为
根据欧姆定律可得,R1两端的电压
(3)当开关S2断开,S1、S3闭合时,电阻R1和R2并联,电流表测量干路电流。并联电路中,各支路两端的电压等于电源电压
通过R1的电流为
通过R2的电流为
根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数
3.(1)0.26A
(2)4N
(3)0.5A
【详解】(1)由电路图可知,压敏电阻R1和定值电阻R2并联,电流表测量干路中的总电流,电源电压
当电子测力计不受压力时,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值
由并联电路中电压关系得,
通过的电流
通过R2的电流
根据并联电路中电流规律得,电流表的示数为
(2)当电流表示数为时,通过定值电阻R2的电流不变,仍为
根据并联电路的电流规律,此时通过压敏电阻R1的电流为
此时压敏电阻的阻值为
由图乙可知,当电阻时,其对应的压力
(3)由图乙可知,压力F越大,压敏电阻R1的阻值越小,根据欧姆定律,当R1减小时,通过它的电流I1会增大。由于通过R2的电流I2不变,所以干路电流也会随之增大。因此,当压力达到最大量程20N时,电路中的总电流最大。
当时,由图乙可知,压敏电阻的阻值
此时通过R1的最大电流为
此时干路中的最大电流为
所以,电流表的示数不能超过0.5A。
4.(1)3V
(2)
(3)1.25A
【详解】(1)当、断开,闭合时,电路为只有电阻R1的简单电路,电流表测量电路的电流。根据欧姆定律可知电源电压
(2)当、断开,闭合时,两电阻串联,总电阻
的阻值
(3)当断开,闭合、时,两电阻并联,电流表测量干路电流。电流表示数
5.(1)6V
(2)20Ω
(3)0.2A
(4)0
【详解】(1)只闭合开关S1时,电路中只有R2单独工作,电流表测量通过R2的电流。根据欧姆定律,变形可得电源电压
(2)再闭合开关S2后,R1与R2并联,电流表测量干路电流。电流表指针满偏,故干路电流I总=0.6A。并联电路中各支路两端电压相等,均等于电源电压,R2的阻值不变,因此通过的电流仍为0.3A。根据并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和,可得通过R1的电流I1=I-I2=0.6A-0.3A=0.3A
再根据欧姆定律变形,可得R1的阻值
(3)只闭合开关S3时,R2与R3串联(R1断路,无电流通过),电流表测量串联电路的电流。根据串联电路电阻规律:总电阻等于各分电阻之和,则总电阻R总=R2+R3=20Ω+10Ω=30Ω
根据欧姆定律,电路中的电流(即电流表示数)
(4)开关 S1、S2、S3全部闭合时,导致R3被短路。被短路的用电器中无电流通过,因此通过R3的电流大小为0A。
6.(1)2V,0.2A
(2)1V
(3)
【详解】(1)电压表选择的量程是0~3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,所以电压表的示数为2V。电流表选择的量程是0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,所以电流表的示数为0.2A。
(2)闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端的电压。故R2两端的电压为2V,根据串联电路的电压特点可知两端电压
(3)已知电路电流为0.2A,根据欧姆定律可知的阻值
7.(1)
6V
(2)
30Ω
(3)
20Ω
【详解】(1)闭合开关S1、S3,断开S2时,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流,示数为0.3A,根据欧姆定律,电源电压为
(2)当只闭合开关S2时,电阻R2与滑动变阻器R3串联,电压表测量R3两端的电压。当电压表示数为4.5V时,根据串联电路电压规律,R2两端的电压为
根据欧姆定律,电路中的电流为
滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)当S1、S2、S3都闭合时,电阻R2被短路,电阻R1与滑动变阻器R3并联,电流表测量干路电流,电压表测电源电压,始终为6V。通过R1的电流为
电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,所以为了保证电路安全,干路电流最大为0.6A。根据并联电路电流特点,通过R3的最大电流为
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小电阻为
8.(1)6V
(2)4V
(3)
【详解】(1)当闭合开关S和S1,断开开关S2时,开关S1将电阻R1短路,此时电路为只有R3的简单电路。电流表测量通过R3的电流。根据欧姆定律 ,可得电源电压
(2)当只闭合开关S时(意味着S1、S2断开),电阻R1与R3串联。电压表并联在R3两端,测量的是R3两端的电压。首先计算电路的总电阻
此时电路中的电流
电压表的示数(即 R3 两端的电压)
(3)当开关S、S1和S2均闭合时,开关S1再次将R1短路,此时电阻R2与R3并联。电流表测量干路的总电流。根据并联电路电压特点,各支路电压等于电源电压,即
通过R3的电流
根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,通过R2的电流
电阻R2的阻值
9.(1)
2V
(2)
0.5A
(3)
12Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1和R2串联,根据串联电路的电压特点可知,R1两端的电压为
(2)根据欧姆定律可知,通过电阻R1的电流为
(3)根据串联电路的电流特点,电路中各处的电流相等,即
根据欧姆定律,R2的阻值为
10.(1)见解析
(2)2.5V
(3)0.18A
【详解】(1)根据电阻铭牌的物理意义,“”表示该定值电阻的阻值为;“0.5A”表示该电阻正常工作时允许通过的最大电流为0.5A。
(2)由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。已知电阻,允许的最大电流为,则两端最大电压
(3)当滑片移到端时,滑动变阻器的阻值全部接入电路,,电路中总电阻
则电路中电流
11.(1)0.3A
(2)6V
(3)0.1A
【详解】(1)由电路图可知,电阻与滑动变阻器并联,电流表A测干路电流,电流表A1测滑动变阻器的电流。
通过电阻的电流为
(2)由得,电阻两端电压为
电阻与滑动变阻器并联,所以电源电压为
(3)滑动变阻器的滑片置于中点时,电流表A1的示数为0.2A,此时滑动变阻器的阻值为
当滑动变阻器的滑片置于最右端时,滑动变阻器的阻值为
电流表的示数为
12.(1)减小
(2)
(3)
【详解】(1)由图乙的R-F图像可知,压力传感器R的阻值随着横坐标压力F的增大,其纵坐标对应的阻值R在减小。因此,压力传感器R的阻值随压力的增大而减小。
(2)由电路图甲可知,压力传感器R与定值电阻R0串联,当R的阻值为20Ω时,电路的总电阻为
根据欧姆定律,此时电路中的电流为
(3)由题意可知,当电路中的电流最大时,电阻最小,压力最大。由题意可知,电流表的量程为0~0.6A,所以电路允许通过的最大电流为0.6A。根据得,当电流最大时,电路的总电阻最小,最小电阻为
所以此时压力传感器R的阻值为
根据图乙可知,当压力传感器R的阻值为5Ω时,其所受的压力为4×104N,所以此地磅能检测的最大压力为4×104N。
。
13.(1)0.15A
(2)0.9V
(3)75℃
【详解】(1)由图可知,R0、Rt串联,电压表测量Rt两端的电压;当电压表指针位于表盘正中央时所测的温度为0℃,已知电压表量程为0~3V,则电压表示数为
当温度为0℃时,
则通过Rt的电流
根据串联电路的电压特点可知,R0两端的电压
根据串联电路的电流特点可知,通过R0的电流
R0的阻值
(2)当时Rt的阻值为
则电路中的总电阻
电路中的电流
电压表的示数
(3)根据电压表量程可知,电压表的最大示数为3V,根据串联电路的电压特点可知,R0两端的最小电压
则此时电路中的电流
可得Rt的电阻为
由关系式可知,电子温度计所测的最高温度为
14.(1)6V
(2)2.4V
(3)24Ω
【详解】(1)当滑片旋转至处时,,半圆弧电阻接入电路的阻值。此时电路为电阻箱的简单电路,电流表测量电路中的电流。
根据欧姆定律,电源电压为:
(2)当时,电阻箱与半圆弧电阻串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流。
根据串联电路电压特点,电压表的示数等于电源电压减去电阻箱两端的电压。
电阻箱两端的电压为:
电压表的示数为:
(3)首先,根据(2)中的条件计算当时接入电路的电阻。
此时电路的总电阻为:
根据串联电路电阻特点,的阻值为:
因为接入电路的电阻与指针旋转角度成正比,所以当时,半圆弧电阻的总阻值为:
为保证两表安全且至少一个满偏,需讨论两种情况:
情况一:假设电流表满偏,电路中电流达到最大值。
此时,电压表的示数(两端的电压)为:
因为14.4V超出了电压表的量程(0~3V),所以此情况不成立。
情况二:假设电压表满偏,其示数达到最大值。
此时,电路中的电流为:
因为0.125A未超出电流表的量程(0~0.6A),所以此情况成立。
此时电路的总电阻为:
根据串联电路电阻特点,此时电阻箱的阻值为:
15.(1)6V
(2)12Ω
(3)9Ω
【详解】(1)由图可知,当开关S闭合,S1、S2断开时,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流。滑片P从b端滑到某一位置时,电流表的示数为0.5A,根据欧姆定律,此时L两端的电压为
(2)滑片P从b端滑到某一位置时,滑动变阻器接入的电阻减小了6Ω,电流表的示数为0.5A,则此时电路的总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
所以滑动变阻器的最大阻值为
(3)保持滑片P位置不变,闭合开关S、S1、S2,此时灯泡L被短路,定值电阻R0与滑动变阻器并联,电流表测干路电流。由于并联电路的总电阻小于任一支路的电阻,所以电路的总电阻减小,干路电流增大。此时干路电流为
在并联电路中,各支路两端电压相等,等于电源电压。通过滑动变阻器的电流为
根据并联电路的电流特点,通过定值电阻R0的电流为
定值电阻R0的阻值为
16.(1)0.12A
(2)20℃
(3)40℃
【详解】(1)由电路图甲可知,R1和R0串联。由图像乙可知,当环境温度t = 30℃时,热敏电阻的阻值R1 = 30Ω。电路的总电阻为
根据欧姆定律,电路中的电流为
(2)电压表测量R0两端的电压,当电压表示数U0 = 2V时,根据欧姆定律,电路中的电流为
此时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点,热敏电阻的阻值为
由图像乙可知,当R1= 40Ω时,对应的环境温度。
(3)当R0、R1并联时,它们两端的电压均等于电源电压,即
通过定值电阻R0的电流为
根据并联电路电流的特点,通过热敏电阻R1的电流为
此时热敏电阻的阻值为
由图像乙可知,当R1 = 20Ω时,对应的环境温度。
17.(1)12Ω
(2)21V
(3)0.7A
(4)75Ω
【详解】(1)由电路图可知,闭合开关后,电阻与滑动变阻器串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流。根据欧姆定律可得,此时接入电路的阻值为:
(2)根据欧姆定律可知,电阻两端的电压为:
根据串联电路的电压特点可知,电源电压为:
(3)当滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路为的简单电路。根据欧姆定律可知,此时通过整个电路的电流为:
(4)为了保证两个电表都能正常工作,电路中的电流不能超过电流表的量程,两端的电压不能超过电压表的量程。当的阻值增大时,电路中的总电阻增大,电流减小,两端的电压增大,当电压表示数达到最大值时,接入电路的阻值最大。此时,两端的电压为:
此时电路中的电流为:
因为,所以电流表是安全的。此时接入电路的最大阻值为:
该阻值小于滑动变阻器的最大阻值100Ω,因此接入电路的最大阻值是75Ω。
18.(1)
(2)20℃
(3)40℃
【详解】(1)由图甲可知,电阻和串联,电压表测量两端的电压,,时,根据欧姆定律,电路中的电流
(2)当电压表示数时,根据欧姆定律,电路中的电流
根据串联电路的特点,热敏电阻两端的电压
根据欧姆定律,此时热敏电阻的阻值为
由图乙可知,当热敏电阻的阻值为40Ω时,对应的环境温度为20℃。
(3)当、并联接在该电源上时,根据并联电路电压的特点,和两端的电压均等于电源电压。通过定值电阻的电流
已知干路电流,根据并联电路电流的特点,通过热敏电阻的电流
根据欧姆定律,此时热敏电阻的阻值
由图乙可知,当热敏电阻的阻值为20Ω时,对应的环境温度为40℃。
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流。当压敏电阻R承受的压力为20N时,根据欧姆定律,此时压敏电阻的阻值为
(2)当压敏电阻R承受的压力从20N增大到40N时,压力的变化量为
因为压力每变化1N,其电阻变化0.5Ω,且阻值随压力增大而减小,所以电阻的变化量为
此时压敏电阻的阻值为
电压表的示数为3V,则电流表的示数
(3)由于电源电压恒定不变,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得
将已知数据代入得
解得定值电阻的阻值
20.(1)0.6A
(2)6V
(3)20Ω
【详解】(1)由电路图可知,当开关、都闭合时,电阻和并联。电流表A测量干路总电流I,电流表测量通过的支路电流。根据并联电路电流的规律,通过的电流为
(2)因为电阻和并联,所以电源电压等于各支路两端的电压,即
根据欧姆定律,可得的电压为
则电源电压。
(3)根据欧姆定律,可得的电阻为
21.(1)9V
(2)5V
(3)5Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的总电流,电压表测量R2两端的电压。当滑片移至最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为R1的简单电路。根据欧姆定律,电源电压为
(2)当电压表示数为4V时,即滑动变阻器R2两端的电压4V,根据串联电路电压规律,R1两端的电压为
(3)当电压表示数为3V时,根据串联电路电压规律,此时R1两端的电压为
根据欧姆定律,此时电路中的电流为
根据欧姆定律,滑动变阻器接入电路的阻值
22.(1)6V
(2)9V
(3)0.45A
【详解】(1)当开关S断开时,由电路图可知,电阻R1和R2串联在电路中,电流表测量电路中的总电流,电压表测量电阻R2两端的电压。根据欧姆定律可得R2两端的电压即电压表的示数
(2)当开关S断开时,由电路图可知,电阻R1和R2串联在电路中,根据串联电路电压的特点可知,电源电压为
(3)当开关闭合S时,电阻R1被开关S短路,电路变为只有电阻R2的简单电路。此时,电流表测量通过R2的电流。根据欧姆定律,此时电流表的示数为
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