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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年浙教新版選擇性必修二物理下冊階段測試試卷763考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、如圖所示,L是自感系數(shù)很大的線圈,但其自身的電阻幾乎為零。通過兩定值電的電流分別為開關S原先是閉合的,在S斷開后,通過的電流()
A.立即減為零B.方向不變,由逐漸減為零C.方向改變,由逐漸減為零D.方向改變,由逐漸減為零2、下列關于電磁波說法中正確的是()A.電磁波在真空中以光速c傳播B.電磁波是縱波C.電磁波不能在空氣中傳播D.光需要介質(zhì)才能傳播3、一個帶電粒子沿垂直于磁場方向射入勻強磁場中;由于使沿途空氣電離而使粒子的動能逐漸減小,軌跡如圖所示。下列有關粒子的運動方向和所帶電性的判斷正確的是()
A.粒子由a向b運動,帶正電B.粒子由a向b運動,帶負電C.粒子由b向a運動,帶正電D.粒子由b向a運動,帶負電4、關于紅、綠、紫三種單色光,下述說法正確的是()A.頻率關系B.波長關系C.光子的能量關系D.在真空中傳播速度5、勞倫斯和利文斯設計出回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示。置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可忽略。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q;在加速器中被加速,且加速過程中不考慮相對論效應和重力的影響。則下列說法正確的是()
A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πRfB.質(zhì)子離開回旋加速器時的最大動能與加速電壓U成正比C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為1:D.不改變磁感應強度B和交流電頻率f,該回旋加速器也能加速α粒子6、一長直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動.M連接在如圖所示的電路中,其中R為滑線變阻器,和為直流電源;S為單刀雙擲開關.下列情況中,可觀測到N向左運動的是()
A.在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間B.在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向c端移動時D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向d端移動時7、如圖所示,當單匝矩形線圈在磁感應強度大小為B的勻強磁場中繞著垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時,額定電壓為U的小燈泡正常發(fā)光。已知線圈的電阻為r,面積為S,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為R;其他電阻可忽略不計,則下列說法正確的是()
A.線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為B.線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為C.從中性面開始計時,通過小燈泡的電流的瞬時值表達式為D.從中性面開始計時,通過小燈泡的電流的瞬時值表達式為評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)8、如圖,兩根足夠長,電阻不計的光滑平行金屬導軌,固定在同一水平面上,其間距為1m,左端通過導線連接一個R=1.5的定值電阻。整個導軌處在磁感應強度大小B=0.4T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下,質(zhì)量m=0.2kg、長度L=1m、電阻r=0.5的勻質(zhì)金屬桿垂直導軌放置,且與導軌接觸良好,在桿的中點施加一個垂直金屬桿的水平拉力F,使其靜止開始運動。拉力F的功率P=2W保持不變,當金屬桿的速度v=5m/s時撤去拉力F。下列說法正確的是()
A.若不撤去拉力F,金屬桿的速度會大于5m/sB.金屬桿的速度為4m/s時,其加速度大小可能為0.9m/s2C.從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程,通過金屬桿的電荷量為2.5CD.從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程,金屬桿上產(chǎn)生的熱量為2.5J9、如圖所示,擋板左側(cè)區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,擋板中間空隙長度為L,紙面上O點到N、P的距離相等,均為L。O處有一粒子源,可向紙面所在平面的各個方向隨機發(fā)射速率相同的帶正電的粒子,粒子電荷量為q,質(zhì)量為m;打到擋板上的粒子均被吸收。不計粒子重力和粒子間的相互作用。下列說法正確的是()
A.若粒子速率粒子能從空隙“逃出”的概率為B.若粒子速率線段上各處都可能有粒子通過C.若粒子速率粒子能從空隙“逃出”的概率為D.若粒子速率線段上各處都可能有粒子通過10、如圖所示,有兩根用超導材料制成的長直平行導線分別通以和流向相同的電流,兩導線構(gòu)成的平面內(nèi)有一點到兩導線的距離相等。下列說法正確的是()
A.兩導線間受到的安培力為斥力B.兩導線間受到的安培力為引力C.兩導線間受到的安培力D.移走導線前后,點的磁感應強度方向改變11、如圖所示,在xOy坐標系中以原點O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場。同一時刻從原點O分別沿x軸負方向和沿x軸正方向射出兩個帶正電的粒子a、b,經(jīng)一段時間兩帶電粒子同時射出場區(qū),其中粒子a沿y軸負方向,粒子b沿與x軸正方向成60°角方向射出場區(qū)。忽略粒子重力和粒子間相互作用力。由此可確定()
A.a、b兩帶電粒子的比荷之比B.a、b兩帶電粒子的速度大小之比C.a、b兩帶電粒子的動能之比D.a、b兩帶電粒子的電荷量之比12、如圖是學生常用的飯卡內(nèi)部實物圖,其由線圈和芯片電路組成。當飯卡處于感應區(qū)域時,會在線圈中產(chǎn)生感應電流來驅(qū)動芯片工作。已知線圈面積為S,共n匝,回路總電阻為R。某次刷卡時,線圈平面與磁感應強度方向垂直,且全部處于磁場區(qū)域內(nèi),在感應時間t內(nèi),磁感應強度由0增大到B;此過程中()
A.線圈有擴張的趨勢B.通過線圈平面的磁通量變化量為nBSC.線圈的平均感應電動勢為D.通過導線某截面的電荷量為13、海洋中蘊藏著巨大的能量,利用海洋的波浪可以發(fā)電。在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔,其原理示意圖如圖甲所示。浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上,浮桶內(nèi)置線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動,且始終處于磁場中,該線圈與阻值的燈泡相連。浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖乙中斜線陰影部分),如圖乙所示,其內(nèi)為產(chǎn)生磁場的磁體,與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計;匝數(shù)的線圈所在處輻射磁場的磁感應強度線圈直徑電阻取重力加速度若浮桶隨波浪上下運動的速度可表示為則下列說法正確的是()
A.波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時值表達式為B.燈泡中電流i的瞬時值表達式為C.燈泡的電功率為120WD.燈泡兩端電壓的有效值為14、如圖所示為遠距離輸電示意圖,發(fā)電機的輸出電壓和輸電線的電阻、理想變壓器匝數(shù)均不變,且下列表述正確的是()
A.B.若用戶總電阻增大,C.用戶的功率增大時,輸電線消耗功率增加D.用戶的功率增大時,發(fā)電機的輸出功率減小評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)15、如圖所示,兩圓共面放置,則當開關閉合瞬間,小圓中產(chǎn)生的感應電流方向為________(選填“順時針”或“逆時針”)方向.16、交流發(fā)電機的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時,轉(zhuǎn)軸與磁場方向_________,用_________定則判斷線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應電流方向。17、如圖所示,i—t圖象表示LC振蕩電流隨時間變化的圖象,在t=0時刻,電路中電容器的M板帶正電,在某段時間里,電路的磁場能在減少,而M板仍帶正電,則這段時間對應圖象中________段。
18、如果把一個可拆變壓器看成理想變壓器,兩個線圈分別為A、B,現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù),提供的器材有:一根足夠長的絕緣導線、一只多用電表和低壓交流電源,請簡要敘述實驗步驟(寫出要測的物理量,并用字母表示):____________,A線圈的匝數(shù)為nA=____________。(用所測物理量符號表示)19、遠距離輸電線路簡化如圖所示,圖中標示了電壓、電流、輸電線總電阻R和線圈匝數(shù),變壓器均可視為理想變壓器。若電廠輸送電壓不變,隨著用戶數(shù)量增加,用戶消耗的功率增大,降壓變壓器將______(填“增大”“減小”或“不變”);若電廠輸送電功率不變,升壓變壓器的輸出電壓增加到10U2,則輸電線上損耗功率變?yōu)樵瓉淼腳_____倍。
20、實驗:探究感應電流產(chǎn)生的條件。
探究一:如圖甲實驗中,讓導體棒在磁場中保持相對靜止時或者平行于磁場運動時,無論磁場多強,閉合電路中都______電流,當導體ab做______運動時;閉合回路中有電流產(chǎn)生。
探究二:如圖乙,當螺線管A的電流不變時,螺線管B所在的回路中沒有電流產(chǎn)生;當螺線管A的電流______時,螺線管B所在回路中就有了電流。21、如圖,光滑絕緣水平面上一正方形線圈以某初速度滑過一有界勻強磁場。磁場寬度大于線圈寬度。線圈滑入和滑出磁場的過程中,通過線圈橫截面的電量分別為q1和q2,產(chǎn)生的焦耳熱分別為Q1和Q2。則q1________q2,Q1________Q2(均選填“<”、“=”或“>”)。
22、如圖甲所示,一固定的矩形導體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場;已知線圈的匝數(shù)n=100匝,總電阻r=1.0Ω,所圍成矩形的面積S=0.04m2,小燈泡的電阻R=9.0Ω,磁感應強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化,線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值為_________,小燈泡消耗的電功率為________,在磁感應強度變化的時間內(nèi),通過小燈泡的電荷量為________,圖中橫坐標為時,小燈泡的電壓為________。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共32分)23、在圖中畫出或說明圖中所示情形下通電導線I所受磁場力的方向。
24、要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈;電燈由光敏開關和聲敏開關控制,光敏開關在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;聲敏開關在有聲音時自動閉合,無聲音時自動斷開。在下圖中連線,要求夜間且有聲音時電燈自動亮,插座隨時可用。
25、在“探究楞次定律”的實驗中;某同學記錄了實驗過程的三個情境圖,其中有兩個記錄不全,請將其補充完整。
26、如圖所示:當條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時,圓環(huán)向右偏離,試在圖中標出圓環(huán)中的電流方向___________.評卷人得分五、解答題(共1題,共7分)27、如圖所示的直角坐標系中,在xOz平面上方空間存在沿y軸負方向的勻強電場,xOz平面下方空間存在沿x軸正方向的勻強磁場,電場強度、磁感應強度均未知,坐標(-2d,d,0)處一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以速度v0沿x軸正方向飛出,從坐標原點O進入勻強磁場,該粒子在磁場中的周期為不計重力,求;
(1)電場強度E和進入磁場時速度與x軸正方向的夾角
(2)磁感應強度B的大?。?/p>
(3)若粒子穿過原點O記為第0次穿越xOz平面,求粒子第4次穿越xOz平面時的坐標。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.在開關S斷開的瞬間,由于R1和自感線圈L連接,當開關S斷開時L中產(chǎn)生感應電流并且流入R2,故R2中電流并非立即減為0;A錯誤;
BCD.開關S閉合時R2中電流方向向右,當開關S斷開時,R1中的電流流入R2中形成新的回路,故R1的電流方向反向,且電流從I1逐漸減為0;BD錯誤,C正確;
故選C。2、A【分析】【詳解】
A.光是一種電磁波,所有電磁波真空中傳播速度都相同,都是以光速c傳播;A正確;
B.電磁波的電場磁場方向都垂直于傳播方向;電磁波是橫波,B錯誤;
C.電磁波能在空氣中傳播;C錯誤;
D.光傳播不需要介質(zhì);D錯誤。
故選A。3、D【分析】【詳解】
據(jù)題意,帶電粒子沿垂直于磁場方向射入勻強磁場,粒子的能量逐漸減小,速度減小,則由公式
得知,粒子的半徑應逐漸減小,由圖看出,粒子的運動方向是從b到a。在b處;粒子所受的洛倫茲力指向圓心,即斜向左上方,由左手定則判斷可知,該粒子帶負電,故ABC錯誤,D正確;
故選D。4、A【分析】【詳解】
AC.紅、綠、紫三種單色光中紫光的頻率最大,紅光的頻率最小,即
根據(jù)
可得
故A正確;C錯誤;
B.根據(jù)
可知
故B錯誤;
D.三種光在真空中傳播速度相等,均為故D錯誤。
故選A。5、A【分析】【分析】
【詳解】
A.質(zhì)子出回旋加速器的速度最大,此時的半徑為R,則
所以最大速度不超過故A正確;
B.根據(jù)
知
則最大動能
與加速的電壓無關;故B錯誤;
C.粒子在加速電場中做勻加速運動,在磁場中做勻速圓周運動,根據(jù)
知,質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過D形盒狹縫的速度比為根據(jù)則半徑比為故C錯誤;
D.帶電粒子在磁場中運動的周期與加速電場的周期相等,根據(jù)
知,換用粒子;粒子的比荷變化,周期變化,回旋加速器需改變交流電的頻率才能加速。
粒子;故D錯誤。
故選A。6、C【分析】【詳解】
試題分析:由楞次定律的第二種描述:“來拒去留”可知要使N向左運動;通過N的磁通量應減小;而A;B中由斷開到閉合過程中磁通量均增大,故AB錯誤;
若將移動滑動頭;則向c端移動時,滑動變阻器接入電阻增大,則電路中電流減小,磁通量減小,故會使N左移,故C正確;
而D中向d移動時;滑動變阻器接入電阻減小時,故電路中電流增大,磁場增大,故會使N右移,故D錯誤;
故選C
考點:楞次定律;
點評:楞次定律有兩種描述:“增反減同”和“來拒去留”,后者判斷導體的運動更有效,應學會應用.7、C【分析】【詳解】
AB.由串聯(lián)分壓得
解得
則線圈中產(chǎn)生的感應電動勢最大值為
故AB錯誤;
CD.根據(jù)Em=BSω
解得
則從中性面開始計時,通過小燈泡電流的瞬時值表達式為
故C正確;D錯誤。
故選C。二、多選題(共7題,共14分)8、B:C【分析】【詳解】
A.若不撤去拉力F,對棒由牛頓第二定律有
當時,速度達到最大,聯(lián)立各式解得最大速度為
即桿的最大速度不會超過5m/s;故A錯誤;
B.若在F撤去前金屬桿的切割速度時,代入各式可得加速度為
撤去F后棒減速的速度為時,加速度為
故金屬桿的速度為4m/s時,其加速度大小為0.9m/s2或1.6m/s2;故B正確;
C.從撤去拉力F到金屬桿停下,棒只受安培力做變減速直線運動,取向右為正,由動量定理有
而電量的表達式
可得
故C正確;
D.從撤去拉力F到金屬桿停下的過程由動能定理
而由功能關系有
另金屬桿和電阻R串聯(lián),熱量比等于電阻比,有
聯(lián)立解得
故D錯誤;
故選BC。9、A:B【分析】【詳解】
AB.若粒子速率為則軌跡半徑
粒子運動情況如圖所示。
從P點飛出的粒子,軌跡的圓心在N點,該粒子從O點發(fā)射時的速度方向與垂直斜向右下,與水平方向成60°角。從N點飛出的粒子,軌跡的圓心在S點,該粒子從O點發(fā)射時的速度方向與垂直,水平向右,兩粒子發(fā)射速度間的夾角發(fā)射方向在這兩個方向之間的粒子都可從空隙“逃出”,粒子“逃出”的概率為
由圖可知,線段上各處都可能有粒子通過;故AB正確;
CD.若粒子速率為則軌跡半徑
粒子運動情況如圖所示;
粒子軌跡與相切時,切點分別為B、D,圓心分別為A、C,兩發(fā)射速度間的夾角由幾何關系知則粒子“逃出”的概率為
由圖可知
則D在N點下方,故線段間不可能有粒子通過;故CD錯誤。
故選AB。10、B:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.導線b在導線a處產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里,導線a電流的方向向左,由左手定則可知,導線a受到的安培力向下,同理導線b受到得安培力向上,所以兩導線間受到的安培a力為引力;故A錯誤,B正確;
C.兩導線受到的安培力是相互作用力;所以大小相等,故C錯誤;
D.根據(jù)右手螺旋定則,a、b中的電流在p點產(chǎn)生的磁場感應強度方向相反,移走導線b前,b的電流較大,則p點磁場方向與b產(chǎn)生磁場方向相同,垂直紙面向里,移走b后,p點磁場方向與a產(chǎn)生磁場方向相同;垂直紙面向外,故D正確。
故選BD。11、A:B【分析】【分析】
【詳解】
如圖所示。
兩粒子在磁場中半徑設為ra和rb,周期為Ta和Tb,由幾何知識得
又因為兩粒子同時開始同時射出,設經(jīng)歷時間為t,那么
由于
則
A正確;
B.因為
B正確;
CD.由于無法得知質(zhì)量之比;故無法知道動能之比,也無法得知電荷量之比,CD錯誤;
故選AB。12、C:D【分析】【詳解】
A.線圈平面的磁通量增加;根據(jù)楞次定律可知線圈有收縮的趨勢,故A錯誤;
B.磁通量變化量為BS;與匝數(shù)無關,故B錯誤;
C.線圈的平均感應電動勢
故C正確;
D.通過導線某截面的電荷量
故D正確。
故選CD。13、A:B:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.線圈在磁場中切割磁感線,產(chǎn)生電動勢最大值為
其中
聯(lián)立解得
則波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時值表達式為
根據(jù)閉合電路歐姆定律有
AB正確;
C.燈泡電流的有效值為
則燈泡的功率為
C正確;
D.燈泡兩端電壓的有效值為
D錯誤。
故選ABC。14、A:C【分析】【詳解】
AB.根據(jù)變壓器原理可得
又由于已知
聯(lián)立可得
與用戶用電情況沒有關系;故A正確,B錯誤;
CD.當用戶的功率增大時;用電器增多,總電阻減小。降壓變壓器的輸出電流增大,則輸電線上的電流增大,可知輸電線上的消耗功率增加,發(fā)電機的輸出功率等于輸電線消耗功率與用戶的功率之和,因此,發(fā)電機的輸出功率增加,故C正確,D錯誤。
故選AC。三、填空題(共8題,共16分)15、略
【分析】【詳解】
[1]大圓中的電流方向為逆時針方向,所以在大圓內(nèi)部的磁場方向為垂直紙面向外,即閉合開關瞬間,穿過小圓垂直紙面向外的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知小圓中的感應電流為順時針。【解析】順時針16、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】垂直右手17、略
【分析】【詳解】
由電流圖象可得,在t=0時刻是電容器開始放電,電路中電容器的M板帶正電,故電流方向逆時針為正方向;某段時間里,電路的磁場能在減少,說明電路中的電流在減小,是電容器的充電過程,此時M板帶正電,說明此時電流方向順時針方向為負,符合電流減小且為負值的只有cd段【解析】cd18、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]①用長導線繞一個n匝線圈,作為副線圈替代A線圈.
②把低壓交流電源接B線圈,用多用電表交流電壓擋測得繞制的線圈的輸出電壓U.
③用A線圈換下繞制的線圈,用多用電表交流電壓擋測得A線圈的輸出電壓UA.
[2]根據(jù)電磁感應原理可知
可得nA=n【解析】見解析nA=n19、略
【分析】【詳解】
[1]隨著用戶數(shù)量增加,降壓變壓器副線圈負載變小,電流變大,則降壓變壓器原線圈電流變大,電廠輸送電壓不變,則不變,根據(jù)電壓關系
電流變大,則變小,根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關系可知降壓變壓器減?。?/p>
[2]若電廠輸送電功率不變,升壓變壓器的輸出電壓增加到根據(jù)可知,輸電電流變?yōu)樵瓉淼母鶕?jù)
可知則輸電線上損耗功率變?yōu)樵瓉淼?.01?!窘馕觥繙p小0.0120、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】沒有切割磁感線變化21、略
【分析】【詳解】
[1]由題意,根據(jù)
由于線圈滑入和滑出磁場的過程中穿過線圈磁通量的變化量Φ相等,線圈電阻R相等,所以可知q1=q2
[2]設正方形線圈滑入磁場瞬間初速度為v0,完全進入磁場時速度為v1,完全離開磁場時速度為v2,線圈的邊長為L。正方形線圈滑入磁場過程中,根據(jù)動量定理有-F安1t1=-Bq1L=mv1-mv0
正方形線圈滑出磁場過程中,根據(jù)動量定理有-F安2t2=-Bq2L=mv2-mv1
綜上可知v0-v1=v1-v2
正方形線圈滑入磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為
正方形線圈滑出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為
其中v0-v1=v1-v2v0+v1-(v1+v2)=v0-v2>0
則有Q1>Q2【解析】=>22、略
【分析】【詳解】
[1]由圖像知,線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期
所以
[2]電流的最大值
有效值
則小燈泡消耗的電功率
[3]在時間內(nèi),根據(jù)法拉第電磁感應定律得,電動勢的平均值
平均電流
流過燈泡的電荷量
代入解得
[4]因磁感應強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化,那么線圈中產(chǎn)生感應電動勢瞬時表達式e=Emcosωt
當時e=8cos60°(V)=4V
根據(jù)閉合電路歐姆定律可以得
則小燈泡兩端的電壓為U=3.6V【解析】8V2.88W4×10-3C3.6V四、作圖題(共4題,共32分)23、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫出通過電導線I所受磁場力的方向如圖所示。
【解析】24、略
【分析】【分析】
根據(jù)題中“要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈”可知;本題考查交流電的常識,根據(jù)開關作用和交流電接線常識,進行連接電路圖。
【詳解】
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