新高考2023屆高考物理一輪單元訓(xùn)練第十一單元電磁感應(yīng)B卷

第十一單元電磁感應(yīng)（B）

注意事項(xiàng)：

1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形

碼粘貼在答題卡上的指定位置。

2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂

黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4.如圖甲，電阻為。、邊長為0.2m的正方形閉合金屬線框內(nèi)存在一個(gè)邊長為0.1m

3.非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草的正方形磁場區(qū)域。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙（開始時(shí)磁場方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮t

稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。

1.在安培時(shí)代，關(guān)于驗(yàn)證“電流磁效應(yīng)”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，下列不屬于電流磁效應(yīng)的是（）

A.把閉合線圈放在變化的磁場中，閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流

B.把磁針放在“沿南北放置的通電導(dǎo)線“上方，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)A.0-1s內(nèi)，線框感應(yīng)電流大小為0.08A

C.把通有同向電流的兩根導(dǎo)線平行放置，發(fā)現(xiàn)兩根通電導(dǎo)線相互吸引B.2?4s內(nèi)，流過線框的電荷量為0.04C

D.把磁針放在通電螺線管中，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)C.線框在2?3s內(nèi)的感應(yīng)電流方向與3?4s內(nèi)的感應(yīng)電流方向相反

2.水平放置的玻璃板上方有一用細(xì)線懸掛的可自由旋轉(zhuǎn)的小磁針，下方有一水平放置的銅圓盤。D.線框。?1s內(nèi)的感應(yīng)電流與2?3s內(nèi)的感應(yīng)電流大小之比為1:2

圓盤的軸線與小磁針懸線在同一直線上，初始時(shí)小磁針與圓盤均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)圓盤繞軸逆時(shí)針5.如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為￡和北的兩只閉合線框a和6,現(xiàn)將兩線框

方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）分別以匕、％的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為S的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，若匕=2加則外力對(duì)

線框做的功聯(lián)、黑之比為（）

?XXX!

士—&:

；XXX；

x：

A.小磁針不動(dòng)!xxx!

B.小磁針逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)A.1：3B,2：9C.2：1D.2：3

C.小磁針順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)6.如圖所示，變化的勻強(qiáng)磁場垂直穿過金屬框架J山眼金屬桿仍在恒力尸作用下沿框架從靜

D.由于圓盤中沒有磁通量的變化，圓盤中沒有感應(yīng)電流止開始運(yùn)動(dòng)，1=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A,為使附中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列能正確反映磁感應(yīng)強(qiáng)

度6隨時(shí)間￡變化的圖像是（）

3.電動(dòng)汽車剎車時(shí)若能回收動(dòng)能，把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能再次儲(chǔ)存，可以增加汽車?yán)m(xù)航。某同學(xué)在

實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置。圓盤a上面分布有特殊物質(zhì)，該物質(zhì)在接到剎車指令后瞬間被磁

化，正常行駛時(shí)，物質(zhì)退磁，圓盤a固定在車輪上。絕緣材質(zhì)制成的圓盤。中有固定線圈，線圈在

接到剎車指令后與車載電池接通并為電池蓄電。6固定在與a正對(duì)的車身上。圖乙為裝置8自右向

左的側(cè)視圖，在圖乙中設(shè)計(jì)線圈和與物質(zhì)形成的磁場，實(shí)現(xiàn)動(dòng)能回收效果最佳的是（）

I

7.如圖所示，融"為一矩形金屬線框，其中副=cd=￡,他邊接有定值電阻尼cd邊的質(zhì)量

A.金屬桿中感應(yīng)電流方向?yàn)閍指向8

為如其他部分的電阻和質(zhì)量均不計(jì)，整個(gè)裝置用兩根絕緣輕彈簧懸掛起來。線框下方處在磁感應(yīng)

B.金屬桿所受的安培力沿軌道向下

強(qiáng)度大小為6的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂宜于紙面向里。初始時(shí)刻，使兩彈簧處于自然長度，且給

C.定值電阻的阻值為0.1Q

線框?豎直向下的初速度外，在“邊第?次運(yùn)動(dòng)至最下端的過程中，發(fā)中產(chǎn)生的焦耳熱為0,此過

D.金屬桿的質(zhì)量為0.1kg

程及以后的運(yùn)動(dòng)過程中劭邊未進(jìn)入磁場、c"邊始終未離開磁場，已知重力加速度大小為g。下列說

二、多項(xiàng)選擇題:本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全

部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得。分。

9.如圖所示，通有恒定電流的螺線管豎直放置，一銅環(huán)沿螺線管的軸線加速下落，在下落過

程中，環(huán)面始終保持水平。銅環(huán)先后經(jīng)過軸上1、2、3位置時(shí)的加速度分別為&、a、&。位置2處

A.初始時(shí)刻cd邊所受安培力的大小為中

B.線框中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電流可能為等

C.在cd邊第?次到達(dá)最下端的時(shí)刻，兩根彈簧具有的彈性勢能總量大冷宕一0

C.ai=a＜檢D.國=句=也

D.在cd邊反復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，“中產(chǎn)生的焦耳熱最多為少?謚

10.如圖所示，金屬桿以恒定的速度「在光滑的平行導(dǎo)軌上向下滑行。設(shè)整個(gè)電路中總電阻

為"（恒定不變）。整個(gè)裝置置于垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中、桿砧下滑的過程中，下列說法正確

8.如圖甲所示，制V；兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成〃=30°角固定，間距為￡=lm,

的是（）

質(zhì)量為0的金屬桿助水平放置在軌道上，其阻值忽略不計(jì)?？臻g存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌

道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為Q0.5T。尸、W間接有阻值為"的定值電阻，0、N間接電阻箱凡現(xiàn)從

靜止釋放a。，改變電阻箱的阻值凡測得最大速度為匕得到」-與工的關(guān)系如圖乙所示。若軌道

%R

足夠長且電阻不計(jì)，重力加速度g取10m//，則（）

B.桿助的動(dòng)能不斷增加

C.電阻/?上產(chǎn)生的熱量不斷增加

D.電阻〃上消耗的電功率保持不變

11.目前，許多停車場門口都設(shè)置車輛識(shí)別系統(tǒng)，在自動(dòng)欄桿前、后的地面各自鋪設(shè)相同的傳

感器線圈從B,兩線圈各自接入相同的電路，電路/、〃端與電壓有效值恒定的交變電源連接，如

2

圖所示。工作過程叵I路中流過交變電流，當(dāng)以金屬材質(zhì)為主體的汽車接近或遠(yuǎn)離線圈時(shí)，線圈的自

感系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈對(duì)交變電流的阻礙作用發(fā)生變化，使得定值電阻方的c、d兩端電壓就

會(huì)有所變化，這一變化的電壓輸入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)就能做出抬桿或落桿的動(dòng)作。下列說法正確

的是（）

B.腑兩端電壓為

A.汽車接近線圈1時(shí),該線圈的自感系數(shù)增大C.JW與平行導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃至少為更挈

B.汽車離開線圈5時(shí)，回路電流將減少

D.電路總電功率為也互

C.汽車接近線圈6時(shí)，c、d兩端電壓升高

3R

D.汽車離開線圈力時(shí)，c、d兩端電壓升高

14.如圖，U形光滑金屬框劭cd置于水平絕緣平臺(tái)上，動(dòng)和de邊平行，和曲邊垂直。ab、de

12.如圖所示，空間存在垂直紙面向里的磁場，磁場在豎直方向均勻分布，在水平方向非均勻

足夠長，整個(gè)金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導(dǎo)體棒.仞V置于金屬框上，用水平恒力戶向右

分布，且關(guān)于豎直平面視V對(duì)稱，絕緣輕線上端固定在卅點(diǎn)，下端與一個(gè)粗細(xì)均勻的銅制圓環(huán)相接。

拉動(dòng)金屬框，運(yùn)動(dòng)過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，.MV與金屬框保持良好接觸，且與

現(xiàn)將圓環(huán)由尸處無初速釋放，圓環(huán)第一次向右擺動(dòng)最遠(yuǎn)能到達(dá)0處（圖中未畫出）。已知圓環(huán)始終

A邊保持平行。經(jīng)過一段時(shí)間后（）

在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，則在圓環(huán)從夕擺向0的過程中，下列說法正確的是（）

XXXMxXXX

XXz:Ma-----------------------/

xxxxxxFx

Xr—?

x

XxxXXXXX

1

X.d-------------c

xxxNxxxx

A.金屬框的速度大小趨于恒定值

xiXXXX

NB.金屬框的加速度大小趨于恒定值

C.導(dǎo)體棒所受安培力的大小趨于恒定值

A.位置/，與。可能在同一高度

I）.導(dǎo)體棒到金屬框。。邊的距離趨于恒定值

B.感應(yīng)電流方向始終逆時(shí)針

三、非選擇題：本題共4小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題

C.感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針

應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，

D.圓環(huán)整體安培力一直做負(fù)功

答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

13.如圖所示，半徑為21的圓形金屬導(dǎo)軌固定在水平而上，一根長也為2/、電阻為2/?的金屬

15.（8分）如圖甲所示，一對(duì)足夠長的平行光滑軌道固定在水平而上，兩軌道間距/=0.5m,

棒?端與導(dǎo)軌接觸良好，另?端固定在圓心處的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上，由電動(dòng)機(jī)力帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在金

左側(cè)接?阻值為廬=1。的電阻。有?金屬棒靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，金屬棒及軌道的

屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面、大小為8的勻強(qiáng)磁場，金屬導(dǎo)軌區(qū)域中心半徑為）的區(qū)域內(nèi)磁

電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直軌道平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。七=0時(shí)，用?外力產(chǎn)沿軌

場豎直向上，其余部分磁場豎直向下。另有一質(zhì)量為加、長為人電阻為的金屬棒業(yè):放置于導(dǎo)軌

道方向拉金屬棒，使金屬棒以加速度a=0.2m/s二做勻加速運(yùn)動(dòng)，外力廣與時(shí)間f的關(guān)系如圖乙所示。

后面并與固定在豎宜平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)軌間距為I,處于?大小為反方向豎直向上

求：

的勻強(qiáng)磁場中。從圓形金屬導(dǎo)軌引出導(dǎo)線和通過電刷從轉(zhuǎn)軸引出導(dǎo)線平行導(dǎo)軌連接。處丁靜止?fàn)?/p>

態(tài)，劭V與豎直平行導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說法正確

的是（）

（1）金屬棒的質(zhì)量環(huán)

3

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度反(2)拄?邊出磁場下邊界前勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小是北邊剛進(jìn)入磁場上邊界時(shí)的幾倍;

(3)邊剛進(jìn)入磁場上邊界到作邊出磁場下邊界整個(gè)過程經(jīng)歷的時(shí)間。

16.(8分)如圖所示，兩根半徑r為1m的;圓弧軌道間距￡也為1m,其頂端a、6與圓心處等

18.(16分)如圖所示，有兩條相距￡=1m的平行的金屬導(dǎo)軌，軌道左側(cè)的光滑斜面傾斜角，

高，軌道光滑且電阻不計(jì)，在其上端連有一阻值為〃的電阻，整個(gè)裝置處于物向磁場中，圓弧軌道

=30°,右側(cè)水平軌道分為3個(gè)區(qū)域，第I區(qū)域的長度M=0.5m,動(dòng)摩擦因數(shù)m=0.1；第II光

所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為反且Q0.5T。將一根長度稍大于2、質(zhì)量必=0.2kg、電阻為總

滑區(qū)域的長度尤=巫川，第III區(qū)域的長度照=1m,動(dòng)摩擦因數(shù)人=0.2,在右側(cè)軌道接阻值"

的金屬棒從軌道頂端劭處由靜止釋放。已知當(dāng)金屬棒到達(dá)如圖所示的cd位置時(shí)，金屬棒與軌道圓4

心的連線和水平面夾角〃為60°,金屬棒的速度達(dá)到最大：當(dāng)金屬棒到達(dá)軌道底端時(shí)，對(duì)軌道=2C的定值電阻。在軌道第II光滑區(qū)域存在豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為8=2Te一

的壓力為3Nog取10m/s)質(zhì)量例=2kg、電阻宿=2。的導(dǎo)體棒a從￡=0時(shí)刻無初速度釋放，初始位置與水平軌道間的高度

差Z/=0.45m?另一@=1kg的導(dǎo)體棒6靜止于傾斜軌道和第I區(qū)域連接處，導(dǎo)體棒6的電阻尼=1

C。a棒下滑后平滑進(jìn)入水平軌道(轉(zhuǎn)角處無機(jī)械能損失)，并與力棒發(fā)生彈性碰撞。導(dǎo)體棒始終

與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，軌道的電阻和電感不計(jì)。重力加速度*取10m/s\

(1)當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí)，求流經(jīng)電阻"的電流大小和方向；

(2)金屬棒滑到軌道底端eF的整個(gè)過程中，流經(jīng)電阻〃的電荷量為0.1n,則整個(gè)回路中的總

電阻為多少？⑴導(dǎo)體棒a與導(dǎo)體棒b碰撞后瞬間的速度分別為多少？

(2)導(dǎo)體棒〃剛進(jìn)入磁場瞬間受到的安培力大小。

(3)判斷導(dǎo)體棒8能否進(jìn)入?yún)^(qū)域III,若能，求出進(jìn)入?yún)^(qū)域HI前瞬間速度是多少，導(dǎo)體棒a和

導(dǎo)體棒6在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的總電熱和總摩擦生熱分別是多少。

17.(14分)如圖所示，在一傾角為的光滑斜面上有一粗細(xì)均勻的單匝“L”型線圈，質(zhì)量為加，

相鄰兩邊均垂直，Rfe=ed=dc=h,a=砧=2/。線圈下方一矩形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度

為8寬度d>2h,方向垂直于斜面向下，且磁場上下邊界與線圈仍邊平行?！癓”型線圈從離磁

場上邊界2/。處靜止釋放，當(dāng)砧邊剛進(jìn)入磁場上邊界時(shí)線圈做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)於邊出磁場下邊界前線

圈又已開始勻速，線圈在通過整個(gè)磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為&已知重力加速度為g,求：

(1)“L”型線圈的電阻;

4

第十一單元（B）答案第一次到達(dá)最下端的時(shí)刻，兩根彈簧具有的彈性勢能的總量為名=永就一。+，跖7〉,大于0成一aC

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。

1.【答案】A正確；由題意可知，cd邊最后靜止在初始位置下方，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為人由密=2履得*=靠,

【解析】選項(xiàng)中把閉合線圈放在變化的磁場中，閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，屬于電磁感應(yīng)（磁

A由能量守恒定律可知，導(dǎo)體棒的動(dòng)能和減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為焦耳熱及彈簧的彈性勢能，減少的重

生電）實(shí)驗(yàn)，不屬于電流磁效應(yīng)：BCD選項(xiàng)中都是由于電流周圍產(chǎn)生磁場從而發(fā)生的現(xiàn)象，故此題

力勢能為等，彈性勢能為石=2X/t/=篝，則減少的重力勢能大于彈簧的彈性勢能，所以。中產(chǎn)

選擇Ao

2.【答案】B生的焦耳熱應(yīng)大于%nZ,D錯(cuò)誤。

【解析】銅圓盤上存在許多小的閉合回路，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生變

【答案】

化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流（渦流），此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成電磁驅(qū)動(dòng)。8.D

【解析】由右手定則可知，金屬桿中感應(yīng)電流方向?yàn)橹赶蚬叔e(cuò)誤：由左手定則可知，

3.【答案】Dba,A

【解析】線圈中磁通量變化可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A、B無磁通量變化，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生；金屬桿所受安培力沿斜面向上，故B錯(cuò)誤：電路總電阻/%.=&-,通過金屬桿劭的電流

?R+R

C、D選項(xiàng)中，線圈中磁通量變化都產(chǎn)生感應(yīng)電流，由圖可知D選項(xiàng)線圈效率比C的高，故選D。

4.【答案】D/=%%■,金屬桿受到的安培力尸=8〃.，當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)金屬棒受力平衡，由平衡條件得

R總

【解析】0?1s內(nèi)，線框感應(yīng)電動(dòng)勢片=^Z?=2xl（）3v,感應(yīng)電流大小乙="=0.02A,

1D-T-D-T-

mgsin0=F,整理得——=———+—^—，由圖示圖像可知I,圖像的斜率2=0.5,縱

A錯(cuò)誤；2?4s內(nèi)，線框感應(yīng)電動(dòng)勢民="^=4*10、丫，感應(yīng)電流大小"=0.04A,流%mgRsin。mg&sin8

-2-ro2j2R2r2

軸截距6=0.5,即——^-=0.5,——=0.5,解得〃?=0.1kg,/?,=IQ,故C錯(cuò)誤，

過線框的電荷量夕="=0?08C,B錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律可知，線框在2?3s內(nèi)的感應(yīng)電流方向與mgsin0mgR】sin0

3?4s內(nèi)的感應(yīng)電流方向相同，均為順時(shí)針方向，C錯(cuò)誤；由AB選項(xiàng)的計(jì)算可知，線框0?1s內(nèi)的D正確。

感應(yīng)電流與2?3s內(nèi)的感應(yīng)電流大小之比為1：2,D正確。二、多項(xiàng)選擇題:本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全

5.【答案】B部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得。分。

【解析】因?yàn)榫€框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒可知，外力做的功等于產(chǎn)生的電能，而產(chǎn)生9.【答案】AB

的電能又全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由卬=。=衛(wèi)9二三=竺二笆，所以絲=4..%.=2,B正確?！窘馕觥坑捎?處的磁場近似是勻強(qiáng)磁場，所小環(huán)在2處的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，不受

p4x/Sv4夕此或％9安培力的作用，小環(huán)的加速度麻=百小環(huán)在1與3處的磁場是不均勻的，磁通量有變化，根據(jù)楞次

6.【答案】C定律，安培力的方向向上，對(duì)小環(huán)的運(yùn)動(dòng)有阻礙作用；小環(huán)一直做加速運(yùn)動(dòng)，所以小環(huán)在3處的速

【解析】當(dāng)通過閉合回路的磁通量不變時(shí)，則棒」那中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，中二BS,設(shè)金屬桿劭度大于在1處的速度，所以小環(huán)在3處的磁通量變化快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，小環(huán)在3處的

r1電動(dòng)勢大于在1處的電動(dòng)勢，所以小環(huán)在3處受到的安培力大，由牛頓第二定律可得，小環(huán)在3處

長為。金屬桿助距離伊的距離為人棒的質(zhì)量為卬，則。=二，工二24/，則

m2的加速度比較小。即神V&Va=g,故AB正確，CD錯(cuò)誤。

10.【答案】ACD

"4=則+幻=比”+"廠,則即產(chǎn)/亭”,所以］=等言_,隨著時(shí)間增加，2_是

2m2mB2mBJB

l【解析】金屬桿筋向下滑行，高度不斷下降，重力勢能不斷減少，A正確；桿電做勻速運(yùn)動(dòng),

增大的，且增大的速度越來越快，且非線性關(guān)系。速度不變，動(dòng)能不變，B錯(cuò)誤；桿仍勻速下滑，其重力勢能轉(zhuǎn)化為電路的電能，通過電阻"轉(zhuǎn)化為

7.【答案】D內(nèi)能，可知電阻月上產(chǎn)生的熱量不斷增加，C正確；電阻"上消耗的電功率等于重力做功的功率，

【解析】初始時(shí)刻，cd邊切割磁感線的速度為小若此時(shí)所受重力不大于安培力，則產(chǎn)生的感為P=mgvcos〃，保持不變，D正確。

【答案】

應(yīng)電動(dòng)勢最大，為E=BL%感應(yīng)電流最大，為”邊所受安培力的大小11.AD

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