内容正文:
2026年上期高二年级物理入学巩固练习
一、单选题
1. 下列关于地磁场的描述中不正确的是( )
A. 指南针总是指向南北,是因为受到地磁场的作用
B. 观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合
C. 赤道上空的磁感线由北指南
D. 地球的南、北极相当于地磁场的北极和南极
2. 在科技馆的“静电探秘”展区,有不同的带电装置演示电场相关现象。关于电场,下列叙述正确的是( )
A. 由公式可知,在离带电体很近时,r趋近于零,电场强度无穷大
B. 电场线是客观存在的曲线,可通过仪器直接观察到
C. 电荷所受电场力大,该点电场强度一定大
D. 在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度大小为,取走q后,该点电场强度不变
3. 如图,一电荷量为q的正点电荷位于电场中A点,受到的电场力为F,则A点的电场强度大小,方向与F相同。若把该点电荷换为电荷量为的负点电荷,则A点的电场强度( )
A. 大小变为,方向与原来相反 B. 大小变为2E,方向与原来相同
C. 大小仍为E,方向与原来相同 D. 大小仍为E,方向与原来相反
4. 利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度,如图(a)所示,现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图(b)所示的干涉条纹,条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处,C、D两点表示亮条纹的正中间,下列判断中正确的是( )
A. N的上表面A处向上凸起
B. N的上表面B处向下凹陷
C. C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差
D. C、D两点对应MN板所形成空气薄膜厚度差
5. 如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )
A. 如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动
B. 如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动
C. 如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D. 如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行轴线CD转动
6. 一正电荷在匀强磁场中,以速度沿正方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为,如图所示,为了使电荷能做直线运动,则必须加一个电场进去,不计重力,此电场的场强应该是( )
A. 沿轴正方向,大小为
B. 沿轴负方向,大小为
C. 沿轴正方向,大小为
D. 沿轴负方向,大小为
7. 如图所示,一价氢离子和二价氦离子的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们( )
A. 同时到达屏上同一点
B. 到达屏上同一点,一价氢离子先到达,二价氦离子后到达
C. 到达屏上同一点,二价氦离子先到达,一价氢离子后到达
D 先后到达屏上不同点
二、多选题
8. 示波管原理如图所示,当两偏转电极、电压为零时,电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏正中间的点,其中轴与电场的场强方向平行,轴与电场的场强方向平行。则下列说法正确的是( )
A. 若电压为零时,只在加电压,电子只能打在荧光屏的轴上
B. 若电压为零时,只在加电压,电子只能打在荧光屏的轴上
C. 要使电子打在图示坐标系的第Ⅱ象限内,应使、接电源的正极,、接电源的负极
D. 要使电子打在图示坐标系的第Ⅱ象限内,应使、接电源的正极,、接电源的负极
9. 电磁血流计是医生测量血管中血液流速的装置。如图所示,某段血管处于磁感应强度为的匀强磁场中,血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动时(方向如图),两点间会有微小的电势差。则下列说法正确的是( )
A. 点的电势低于点的电势
B 正、负离子所受洛伦兹力方向相同
C. 血流计理论上可以测量任何液体的流速
D. 血液流速越大,两点间电势差越大
10. 如图所示,圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着方向射入磁场,其运动轨迹如图、若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A. 三个粒子都带正电荷
B. a粒子运动速率最大
C. a粒子在磁场中运动时间最长
D. 它们在磁场中做圆周运动的周期
三、实验题
11. 学校兴趣小组同学在“测定金属的电阻率”实验中,设计了如图甲的实验电路,为待测金属丝电阻接入电路中的实际电阻值,实验所选用电源电动势(内阻不计),电压表、量程均为3V(内阻很大),定值电阻和(电阻不同,均为几千欧),单刀双掷开关S。
(1)为了使电表指针指在中间刻度左右,实验应选用的电阻箱R的规格为___________。(填入相应的字母)
A.阻值范围0~999 B.阻值范围0~9999
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径d,其中某一次测量结果如图乙所示,其读数为___________mm。
(3)按图甲电路图连接好电路,待测电阻丝上的滑头P置于电阻丝上某一位置,把S拨到1位置,记录电压表示数:再把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表示数与电压表示数相同,记录电阻箱的阻值,则此时待测金属丝电阻接入电路中的实际电阻值___________(用、、表示)。
(4)移动待测电阻丝上的滑头P,重复实验步骤(3)步骤,用刻度尺测得多次待测金属丝接入电路有效部分的长度l和电阻箱阻值R,利用多次测量数据绘制出如图丙所示的正比例关系图像,其斜率为k,则待测金属丝的电阻率表达式为___________(用已知量的字母表示)。
12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲),并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作,发出白光。
(1)组装仪器时,若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处,则______;
A.看不到干涉现象
B.可观察到水平方向的干涉条纹
C.可观察到竖直方向干涉条纹
(2)下列关于本实验的操作与叙述正确的是______;
A.若取下红色滤光片,其他实验条件不变可观察到明暗相间的白条纹
B.若取下红色滤光片换上蓝色滤光片,其他条件不变可观察到干涉条纹间距减小
C.换用间距稍大的双缝,干涉条纹间距增大
(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示,毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时,游标卡尺的读数分别为x1、x2,则入射的单色光波长的计算表达式为λ=______。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示,则其读数为______cm。
(4)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图丁所示,则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时,测量值______真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
四、解答题
13. 如图所示电路中,一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上,电源电动势E=20V、内阻r=1Ω,用理想电压表测出电动机两端的电压U=10V。已知电动机线圈电阻RM=1Ω,求:
(1)电路中的电流为多少?
(2)电动机输出的功率为多少?
(3)电动机的效率?
14. 如图所示,两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ,间距为d。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为m的金属棒被固定在导轨上,距底端的距离为x,导轨与外接电源相连,使金属棒通有电流。金属棒被松开后,以加速度a沿导轨匀加速下滑,金属棒中的电流始终保持恒定,重力加速度为g。求金属棒下滑到底端的过程中,
(1)通过的电流大小I;
(2)下滑的时间和通过的电荷量Q。
15. 如图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间有匀强电场,同时该区域上、下部分分别有方向垂直于NSTM平面向内和向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上,距KL高d处分别有P、Q两点,NS和MT间距为5d,质量为m,带电荷量为的粒子(可视为质点)从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做匀速圆周运动,重力加速度为g。(,)
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值。
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2026年上期高二年级物理入学巩固练习
一、单选题
1. 下列关于地磁场的描述中不正确的是( )
A. 指南针总是指向南北,是因为受到地磁场的作用
B. 观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合
C. 赤道上空的磁感线由北指南
D. 地球的南、北极相当于地磁场的北极和南极
【答案】C
【解析】
【详解】A.指南针总是指向南北,是因为受到了地磁场的作用,地球本身就是一个大磁体,故A正确,不符合题意;
B.地磁两极与地理两极并不完全重合,有一个夹角,这个夹角叫磁偏角,故B正确,不符合题意;
C.地磁场是从地理的南极指向北极,因此赤道上空的磁感线由南向北,故C不正确,符合题意;
D.地球的南、北极相当于地磁场的北极和南极,故D正确,不符合题意。
本题选不正确的,故选C。
2. 在科技馆的“静电探秘”展区,有不同的带电装置演示电场相关现象。关于电场,下列叙述正确的是( )
A. 由公式可知,在离带电体很近时,r趋近于零,电场强度无穷大
B. 电场线是客观存在的曲线,可通过仪器直接观察到
C. 电荷所受电场力大,该点电场强度一定大
D. 在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度大小为,取走q后,该点电场强度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.在离带电体很近时,趋近于零,此时场源电荷不能看作是点电荷,则公式
不再适用,故A错误;
B.电场线是人为假想的曲线,用于描述电场分布,并非客观存在,无法直接观察,故B错误;
C.根据
可知,电荷所受电场力大,该点电场强度不一定大,故C错误;
D.电场中某点的场强是由电场本身决定的,与试探电荷无关,则在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度大小为
取走q后,该点电场强度不变,故D正确。
故选D
3. 如图,一电荷量为q的正点电荷位于电场中A点,受到的电场力为F,则A点的电场强度大小,方向与F相同。若把该点电荷换为电荷量为的负点电荷,则A点的电场强度( )
A. 大小变,方向与原来相反 B. 大小变为2E,方向与原来相同
C. 大小仍为E,方向与原来相同 D. 大小仍为E,方向与原来相反
【答案】C
【解析】
【详解】A点的电场强度由电场本身决定,所以若把该点电荷换为电荷量为的负点电荷,则A点的电场强度大小仍为E,方向与原来相同。
故选C。
4. 利用薄膜干涉可检查工件表面的平整度,如图(a)所示,现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图(b)所示的干涉条纹,条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处,C、D两点表示亮条纹的正中间,下列判断中正确的是( )
A. N的上表面A处向上凸起
B. N的上表面B处向下凹陷
C. C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差
D. C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差
【答案】D
【解析】
【详解】AB.薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相同,条纹的cd点在直条纹处,故cd点对应处的薄膜厚度相同,从弯曲的条纹可知,A处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知A处凹陷,B处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知B处凸起,AB错误;
CD.由图可知,C、D两点对应MN板所形成的空气薄膜厚度差为
C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )
A. 如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动
B. 如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动
C. 如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D. 如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.图甲、乙、丁中线框运动过程中穿过线框的磁通量均不变,不会产生感应电流,选项ABD错误;
C.图丙中线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动,穿过线框的磁通量发生变化,产生感应电流,选项C正确。
故选C。
6. 一正电荷在匀强磁场中,以速度沿正方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为,如图所示,为了使电荷能做直线运动,则必须加一个电场进去,不计重力,此电场的场强应该是( )
A. 沿轴正方向,大小为
B. 沿轴负方向,大小为
C. 沿轴正方向,大小为
D. 沿轴负方向,大小为
【答案】B
【解析】
【详解】要使电荷能做直线运动,必须用电场力抵消洛伦兹力,本题正电荷受洛伦兹力的方向沿y轴正方向,故电场力必须沿y轴负方向且,即.
A. 沿轴正方向,大小为,与结论不相符,选项A不符合题意;
B. 沿轴负方向,大小为,与结论相符,选项B符合题意;
C. 沿轴正方向,大小为,与结论不相符,选项C不符合题意;
D. 沿轴负方向,大小为与结论不相符,选项D不符合题意;
7. 如图所示,一价氢离子和二价氦离子的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们( )
A. 同时到达屏上同一点
B. 到达屏上同一点,一价氢离子先到达,二价氦离子后到达
C. 到达屏上同一点,二价氦离子先到达,一价氢离子后到达
D. 先后到达屏上不同点
【答案】B
【解析】
【详解】A.令加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转极板的长度为L,板间距离为d。在加速电场中,由动能定理得
解得
由此可知两种粒子的比荷不同,速度也不同,在偏转电场中,水平方向做速度为v0的匀速直线运动,运动的时间
两种粒子在加速电场中的加速度不同,位移相同,则运动的时间也不同,所以两粒子是先后离开偏转电场,故A错误;
BCD.在偏转电场中的偏转位移
速度偏转角为
可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关,所以出射点的位置相同,出射速度的方向也相同,故两种粒子打屏上同一点,故B正确,CD错误。
故选B。
二、多选题
8. 示波管原理如图所示,当两偏转电极、电压为零时,电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏正中间的点,其中轴与电场的场强方向平行,轴与电场的场强方向平行。则下列说法正确的是( )
A. 若电压为零时,只在加电压,电子只能打在荧光屏的轴上
B. 若电压为零时,只在加电压,电子只能打在荧光屏的轴上
C. 要使电子打在图示坐标系的第Ⅱ象限内,应使、接电源的正极,、接电源的负极
D. 要使电子打在图示坐标系的第Ⅱ象限内,应使、接电源的正极,、接电源的负极
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若电压为零时,只在加电压,则电子在方向不会偏转,电子只能在方向偏转,电子只能打在荧光屏的轴上,故A错误;
B.若电压为零时,只在加电压,则电子在方向不会偏转,电子只能在方向偏转,电子只能打在荧光屏的轴上,故B正确;
CD.要使电子打在图示坐标系的第Ⅱ象限内,则电子在经过之间时向方向偏转,应使接电源的正极,接电源的负极;之后电子在经过之间向-x方向偏转,应使接电源的正极,接电源的负极。综上所述可知C正确,D错误。
故选BC。
【点睛】B、若YY电压为零时,只在XX'加电压,则电子在YY方向不会偏转,电子只能在XX'方向偏转,电子只能打在荧光屏的x轴上,故B正确;
9. 电磁血流计是医生测量血管中血液流速的装置。如图所示,某段血管处于磁感应强度为的匀强磁场中,血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动时(方向如图),两点间会有微小的电势差。则下列说法正确的是( )
A. 点的电势低于点的电势
B. 正、负离子所受洛伦兹力方向相同
C. 血流计理论上可以测量任何液体的流速
D. 血液流速越大,两点间电势差越大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由左手定则可知正离子向下偏转,负离子向上偏转,可知点的电势低于点的电势,故A正确;
B.根据A选项分析可知正、负离子所受洛伦兹力方向相反,故B错误;
C.根据血流计原理可知只有液体中有带电粒子血流计才可以测流速,故C错误;
D.正、负离子达到稳定状态时,离子所受的洛伦兹力与电场力平衡有
可得两点间电势差
可知血液流速越大,两点间电势差越大,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着方向射入磁场,其运动轨迹如图、若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A. 三个粒子都带正电荷
B. a粒子运动速率最大
C. a粒子在磁场中运动时间最长
D. 它们在磁场中做圆周运动的周期
【答案】AC
【解析】
【详解】由题意,画出粒子在磁场中运动轨迹如图所示
A.根据左手定则可知,三个粒子都带正电荷,故A正确;
BD.在运动的过程中洛伦兹力提供向心力,则
解得
解得它们在磁场中做圆周运动周期
由图可知,三个粒子在磁场中运动的轨道半径关系为
故
故BD错误;
C.由图可知,粒子a、b、c在磁场中运动轨迹对应的圆心角关系为
粒子在磁场中运动的时间
故
故C正确。
故选AC
三、实验题
11. 学校兴趣小组同学在“测定金属的电阻率”实验中,设计了如图甲的实验电路,为待测金属丝电阻接入电路中的实际电阻值,实验所选用电源电动势(内阻不计),电压表、量程均为3V(内阻很大),定值电阻和(电阻不同,均为几千欧),单刀双掷开关S。
(1)为了使电表指针指在中间刻度左右,实验应选用的电阻箱R的规格为___________。(填入相应的字母)
A.阻值范围0~999 B.阻值范围0~9999
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径d,其中某一次测量结果如图乙所示,其读数为___________mm。
(3)按图甲电路图连接好电路,待测电阻丝上的滑头P置于电阻丝上某一位置,把S拨到1位置,记录电压表示数:再把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表示数与电压表示数相同,记录电阻箱的阻值,则此时待测金属丝电阻接入电路中的实际电阻值___________(用、、表示)。
(4)移动待测电阻丝上的滑头P,重复实验步骤(3)步骤,用刻度尺测得多次待测金属丝接入电路有效部分的长度l和电阻箱阻值R,利用多次测量数据绘制出如图丙所示的正比例关系图像,其斜率为k,则待测金属丝的电阻率表达式为___________(用已知量的字母表示)。
【答案】 ①. B ②. 0.400##0.401##0.399 ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]为了使电压表示数在中间刻度左右,提高测量精度,电阻箱选择的数量级要与电压表内阻相当,所以选B。
(2)[2]螺旋测微器的读数为
(3)[3]当开关S拔至1时,设此时电压表的示数为,根据串并联电路的特点可得
当开关S拔至2时,由于电压表的示数和的示数相同,即
解得此时待测金属丝电阻接入电路中的实际电阻值
(4)[4]由
得
结合图像可得
故
12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲),并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作,发出白光。
(1)组装仪器时,若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处,则______;
A.看不到干涉现象
B.可观察到水平方向的干涉条纹
C.可观察到竖直方向的干涉条纹
(2)下列关于本实验的操作与叙述正确的是______;
A.若取下红色滤光片,其他实验条件不变可观察到明暗相间的白条纹
B.若取下红色滤光片换上蓝色滤光片,其他条件不变可观察到干涉条纹间距减小
C.换用间距稍大的双缝,干涉条纹间距增大
(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示,毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时,游标卡尺的读数分别为x1、x2,则入射的单色光波长的计算表达式为λ=______。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示,则其读数为______cm。
(4)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图丁所示,则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时,测量值______真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 ①. C ②. B ③. ④. 1.11 ⑤. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]缝和双缝均沿竖直方向,因此得到的干涉条纹为竖直方向的干涉条纹。
故选C。
(2)[2]A.若取下红色滤光片,在毛玻璃屏上观察到的是白光(复色光)的干涉条件,因此观察到的是彩色条纹,故A错误;
B.根据
若取下红色滤光片换上蓝色滤光片,则光的波长变小,干涉条纹间距变小,故B正确;
C.根据
换用间距稍大的双缝,则干涉条纹间距变小,故C错误。
故选B。
(3)[3]根据题意,相邻亮条纹之间的距离为
根据双缝干涉条纹间距公式
单色光波长
[4]10分度值的游标卡尺的精确度为0.1mm,读数11mm+1×0.1mm=11.1mm=1.11cm
(4)[5]从图中可以看出,若条纹倾斜,测得的间距将比实际的大。
四、解答题
13. 如图所示电路中,一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上,电源电动势E=20V、内阻r=1Ω,用理想电压表测出电动机两端的电压U=10V。已知电动机线圈电阻RM=1Ω,求:
(1)电路中的电流为多少?
(2)电动机输出的功率为多少?
(3)电动机的效率?
【答案】(1)1A;(2)9W;(3)90%
【解析】
【详解】(1)由闭合电路的欧姆定律
解得
(2)电动机的输入功率
电动机内发热
故电动机输出的功率为
(3)电动机的效率
14. 如图所示,两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ,间距为d。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为m的金属棒被固定在导轨上,距底端的距离为x,导轨与外接电源相连,使金属棒通有电流。金属棒被松开后,以加速度a沿导轨匀加速下滑,金属棒中的电流始终保持恒定,重力加速度为g。求金属棒下滑到底端的过程中,
(1)通过的电流大小I;
(2)下滑的时间和通过的电荷量Q。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律,有
解得
(2)根据匀变速直线运动规律,有
解得
根据电流定义式,可知
15. 如图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间有匀强电场,同时该区域上、下部分分别有方向垂直于NSTM平面向内和向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上,距KL高d处分别有P、Q两点,NS和MT间距为5d,质量为m,带电荷量为的粒子(可视为质点)从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做匀速圆周运动,重力加速度为g。(,)
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值。
【答案】(1),方向竖直向下
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球在磁场中做匀速圆周运动,电场力与重力平衡,即
解得
电场力的方向竖直向上,由于粒子带负电,则电场强度方向竖直向下;
【小问2详解】
粒子恰好不从NS边界飞出,则其运动轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力
解得粒子轨道半径
则有,
由几何知识得,
解得
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