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2025年注冊(cè)電氣工程師《工程電磁場(chǎng)》備考題庫(kù)及答案解析單位所屬部門:________姓名:________考場(chǎng)號(hào):________考生號(hào):________一、選擇題1.在無(wú)限大均勻磁場(chǎng)中,放置一矩形線圈,當(dāng)線圈平面與磁力線方向夾角為30°時(shí),通過(guò)線圈的磁通量為Φ。若將線圈平面旋轉(zhuǎn)至與磁力線方向垂直,則通過(guò)線圈的磁通量變?yōu)椋ǎ〢.Φ/2B.ΦC.√3Φ/2D.2Φ答案:B解析:磁通量Φ的定義為Φ=BScosθ,其中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,S為線圈面積,θ為線圈平面與磁力線方向的夾角。當(dāng)夾角為30°時(shí),cos30°=√3/2。當(dāng)線圈平面與磁力線方向垂直時(shí),夾角θ為0°,cos0°=1。因此,通過(guò)線圈的磁通量變?yōu)棣?=BScos0°=BS=Φ。所以答案為B。2.一根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I,在距離導(dǎo)線2r處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若電流I加倍,則距離導(dǎo)線4r處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.B/2B.BC.B/4D.B/8答案:A解析:根據(jù)比奧薩伐爾定律,無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線在距離導(dǎo)線r處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=μ0I/(2πr),其中μ0為真空磁導(dǎo)率。當(dāng)電流I加倍時(shí),新的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B'=μ0(2I)/(2πr)=2(μ0I)/(2πr)=2B。但題目中距離變?yōu)?r,所以新的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B''=μ0(2I)/(2π(4r))=(μ0I)/(4πr)=B/2。因此,答案為A。3.兩個(gè)點(diǎn)電荷分別帶電荷量+Q和Q,相距為d,它們產(chǎn)生的電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)位于()A.兩電荷連線的中點(diǎn)B.兩電荷連線上,靠近+Q的某點(diǎn)C.兩電荷連線上,靠近Q的某點(diǎn)D.兩電荷連線的中垂線上答案:A解析:根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=kQ/r^2,其中k為庫(kù)侖常數(shù),Q為電荷量,r為距離。在中點(diǎn)處,+Q和Q產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反,因此電場(chǎng)強(qiáng)度為零??拷?Q或Q的某點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度不為零。在中垂線上,電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,不為零。因此,答案為A。4.一平行板電容器,兩極板間距為d,極板面積為S,極板間介質(zhì)介電常數(shù)為ε。當(dāng)兩極板間電壓為U時(shí),電容器儲(chǔ)存的能量為()A.εSU^2/(2d)B.εdU^2/(2S)C.εSU^2/(2d^2)D.εdU^2/(2S^2)答案:A解析:平行板電容器的電容C=εS/d。電容器儲(chǔ)存的能量W=1/2CU^2=1/2(εS/d)U^2=εSU^2/(2d)。因此,答案為A。5.一長(zhǎng)直螺線管,單位長(zhǎng)度匝數(shù)為n,通有電流I,在管內(nèi)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.μ0nIB.μ0I/nC.nI/μ0D.μ0I答案:A解析:根據(jù)安培環(huán)路定律,長(zhǎng)直螺線管內(nèi)部產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=μ0nI,其中μ0為真空磁導(dǎo)率,n為單位長(zhǎng)度匝數(shù),I為電流。因此,答案為A。6.一電感L,電阻R的電路,接通直流電源后,電路中的電流隨時(shí)間變化的規(guī)律為()A.立即達(dá)到最大值B.指數(shù)增長(zhǎng)至最大值C.指數(shù)衰減至零D.指數(shù)增長(zhǎng)后穩(wěn)定答案:B解析:接通直流電源后,電感L會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙電流變化。電路中的電流i(t)=I(1exp(tL/R)),其中I為穩(wěn)態(tài)電流。電流隨時(shí)間指數(shù)增長(zhǎng)至最大值。因此,答案為B。7.一電容C,電阻R的電路,接通直流電源后,電容兩端的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律為()A.立即達(dá)到最大值B.指數(shù)增長(zhǎng)至最大值C.指數(shù)衰減至零D.指數(shù)增長(zhǎng)后穩(wěn)定答案:D解析:接通直流電源后,電容C會(huì)充電,電壓隨時(shí)間變化。電容兩端的電壓u_C(t)=U(1exp(tR/C)),其中U為電源電壓。電壓隨時(shí)間指數(shù)增長(zhǎng)至最大值U。因此,答案為D。8.一正弦交流電,頻率為f,角頻率為ω,初相位為φ,其瞬時(shí)表達(dá)式為()A.Usin(ωt+φ)B.Ucos(ωt+φ)C.Usin(2πft+φ)D.Ucos(2πft+φ)答案:A解析:正弦交流電的瞬時(shí)表達(dá)式通常為u(t)=Usin(ωt+φ),其中U為幅值,ω為角頻率,φ為初相位。因此,答案為A。9.一正弦交流電,有效值為U,其幅值為()A.UB.U/√2C.√2UD.2U答案:C解析:正弦交流電的有效值U與幅值U_m的關(guān)系為U=U_m/√2,因此U_m=√2U。因此,答案為C。10.一正弦交流電,角頻率為ω,周期為T,它們之間的關(guān)系為()A.ω=2π/TB.ω=T/2πC.ωT=2πD.ωT=π答案:A解析:正弦交流電的角頻率ω與周期T的關(guān)系為ω=2π/T。因此,答案為A。11.在靜電場(chǎng)中,關(guān)于電勢(shì)的下列說(shuō)法中,正確的是()A.電勢(shì)為零的點(diǎn)上,電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)上,電勢(shì)一定為零C.沿電場(chǎng)方向電勢(shì)一定降低D.等勢(shì)面上電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零答案:C解析:在靜電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向。因此,沿電場(chǎng)方向電勢(shì)一定降低。電勢(shì)為零的點(diǎn)上,電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零,例如在兩個(gè)等量異種電荷連線的中點(diǎn),電勢(shì)為零但電場(chǎng)強(qiáng)度不為零。電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)上,電勢(shì)不一定為零,例如在兩個(gè)等量同種電荷連線的中垂線上,電場(chǎng)強(qiáng)度為零但電勢(shì)不為零。等勢(shì)面上電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零,電場(chǎng)強(qiáng)度總是與等勢(shì)面垂直。因此,正確答案是C。12.一根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線,通有電流I,其周圍距離導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與r的關(guān)系是()A.B∝rB.B∝1/rC.B∝r^2D.B∝1/r^2答案:D解析:根據(jù)比奧薩伐爾定律,無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線在距離導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=μ0I/(2πr),其中μ0為真空磁導(dǎo)率,I為電流。因此,B與r成反比,即B∝1/r^2。所以正確答案是D。13.兩個(gè)點(diǎn)電荷分別帶電荷量Q1和Q2,相距為r,它們之間的相互作用力F與r的關(guān)系是()A.F∝rB.F∝1/rC.F∝r^2D.F∝1/r^2答案:C解析:根據(jù)庫(kù)侖定律,兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力F=k|Q1Q2|/r^2,其中k為庫(kù)侖常數(shù),Q1和Q2分別為兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量,r為它們之間的距離。因此,F(xiàn)與r成反比,即F∝1/r^2。所以正確答案是C。14.一個(gè)電容器,其電容為C,兩極板間的電壓為U,則電容器儲(chǔ)存的電荷量Q為()A.Q=CUB.Q=C/UC.Q=U/CD.Q=U^2/C答案:A解析:電容器儲(chǔ)存的電荷量Q與電容C和電壓U的關(guān)系為Q=CU。所以正確答案是A。15.一個(gè)電感器,其電感為L(zhǎng),通過(guò)的電感線圈的電流I隨時(shí)間t變化,則電感器產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)ε為()A.ε=L/dI/dtB.ε=LdI/dtC.ε=LdI/dtD.ε=L/dI/dt答案:C解析:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,電感器產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)ε與電流變化率dI/dt的關(guān)系為ε=LdI/dt,負(fù)號(hào)表示自感電動(dòng)勢(shì)的方向總是阻礙電流的變化。所以正確答案是C。16.一個(gè)電阻R,電感L,電容C組成的串聯(lián)電路,其諧振頻率f為()A.f=1/(2π√(LC))B.f=2π√(LC)C.f=1/(2π√(LR))D.f=2π√(LR)答案:A解析:一個(gè)電阻R,電感L,電容C組成的串聯(lián)電路,其諧振頻率f與電感L和電容C的關(guān)系為f=1/(2π√(LC))。所以正確答案是A。17.在電磁波傳播過(guò)程中,電場(chǎng)強(qiáng)度矢量E,磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量H和波的傳播方向之間的關(guān)系是()A.E與H互相垂直,且均與傳播方向垂直B.E與H互相平行,且均與傳播方向平行C.E與H互相垂直,且均與傳播方向平行D.E與H互相平行,且均與傳播方向垂直答案:A解析:在電磁波傳播過(guò)程中,電場(chǎng)強(qiáng)度矢量E,磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量H和波的傳播方向之間互相垂直,且均與傳播方向垂直。這是電磁波橫波的性質(zhì)。所以正確答案是A。18.一個(gè)理想變壓器,其原邊匝數(shù)為N1,副邊匝數(shù)為N2,原邊電壓為U1,副邊電壓為U2,則U1與U2的關(guān)系是()A.U1=U2N2/N1B.U2=U1N1/N2C.U1=U2N1/N2D.U2=U1N2/N1答案:B解析:一個(gè)理想變壓器,其原邊匝數(shù)為N1,副邊匝數(shù)為N2,原邊電壓為U1,副邊電壓為U2,則原邊電壓與副邊電壓的關(guān)系為U2=U1N1/N2。所以正確答案是B。19.一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)圓柱形導(dǎo)體,半徑為a,通有均勻分布的電流I,其內(nèi)部距離軸線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B為()A.B=μ0I/(2πa^2)rB.B=μ0I/(2πa)rC.B=μ0I/(2πr^2)aD.B=μ0I/(2πr)a答案:A解析:根據(jù)安培環(huán)路定律,無(wú)限長(zhǎng)圓柱形導(dǎo)體內(nèi)部距離軸線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=μ0I/(2πa^2)r,其中μ0為真空磁導(dǎo)率,I為電流,a為圓柱形導(dǎo)體的半徑。所以正確答案是A。20.一個(gè)電容器,其電容為C,兩極板間的電壓從U1變化到U2,則電容器儲(chǔ)存的能量變化ΔW為()A.ΔW=1/2C(U2^2U1^2)B.ΔW=C(U2U1)C.ΔW=1/2C(U2U1)^2D.ΔW=C(U2^2U1^2)答案:A解析:電容器儲(chǔ)存的能量W=1/2CU^2。當(dāng)電壓從U1變化到U2時(shí),電容器儲(chǔ)存的能量變化ΔW=W2W1=1/2CU2^21/2CU1^2=1/2C(U2^2U1^2)。所以正確答案是A。二、多選題1.下列關(guān)于電場(chǎng)力的說(shuō)法中,正確的有()A.電場(chǎng)力是電荷在電場(chǎng)中受到的力B.電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)C.電場(chǎng)力總是將正電荷推向電勢(shì)高的地方D.電場(chǎng)力總是將負(fù)電荷推向電勢(shì)低的地方E.電場(chǎng)力是保守力答案:ABCE解析:電場(chǎng)力是電荷在電場(chǎng)中受到的力,這是電場(chǎng)的基本性質(zhì)之一(A正確)。電場(chǎng)力做功只與電荷的初末位置有關(guān),與路徑無(wú)關(guān),因此電場(chǎng)力是保守力(B、E正確)。正電荷在電場(chǎng)中會(huì)沿著電場(chǎng)力方向移動(dòng),即指向電勢(shì)能降低的方向,也就是電勢(shì)低的地方,因此正電荷被推向電勢(shì)高的地方(C正確)。負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相反,因此會(huì)沿著電場(chǎng)力反方向移動(dòng),即指向電勢(shì)能升高的方向,也就是電勢(shì)低的地方(D正確)。因此,正確答案為ABCE。2.下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法中,正確的有()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量B.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,其方向規(guī)定為小磁針北極受力的方向C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于單位面積穿過(guò)的磁通量D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于單位長(zhǎng)度導(dǎo)線受到的安培力E.磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)源的性質(zhì)和位置有關(guān)答案:ABE解析:磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,是矢量(A正確)。其方向規(guī)定為小磁針北極受力的方向(B正確)。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于單位面積穿過(guò)的磁通量密度,即磁通量除以面積(C錯(cuò)誤,應(yīng)為磁通量密度)。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于單位長(zhǎng)度電流元受到的安培力的大小除以電流(D錯(cuò)誤)。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向與磁場(chǎng)源的性質(zhì)和位置有關(guān)(E正確)。因此,正確答案為ABE。3.下列關(guān)于電容器的說(shuō)法中,正確的有()A.電容器是儲(chǔ)存電荷的器件B.電容器的電容大小與極板面積成正比C.電容器的電容大小與極板間距成反比D.電容器的電容大小與極板間介質(zhì)的介電常數(shù)成正比E.平行板電容器的電容公式為C=εS/d答案:ABCDE解析:電容器是儲(chǔ)存電荷的器件,由兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體極板和極板間的絕緣介質(zhì)組成(A正確)。平行板電容器的電容C=εS/d,其中ε為介電常數(shù),S為極板面積,d為極板間距(E正確)。由公式可知,電容大小與極板面積S成正比(B正確),與極板間距d成反比(C正確),與極板間介質(zhì)的介電常數(shù)ε成正比(D正確)。因此,正確答案為ABCDE。4.下列關(guān)于電感的說(shuō)法中,正確的有()A.電感是描述電感線圈自感特性的物理量B.電感線圈中電流變化時(shí),會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)C.自感電動(dòng)勢(shì)的方向總是阻礙電流的變化D.電感線圈對(duì)直流電相當(dāng)于短路E.電感線圈對(duì)交流電相當(dāng)于開路答案:ABCD解析:電感是描述電感線圈自感特性的物理量,表示線圈中電流變化時(shí)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的能力(A正確)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,電感線圈中電流變化時(shí),會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)(B正確)。自感電動(dòng)勢(shì)的方向總是阻礙電流的變化,這就是楞次定律的內(nèi)容(C正確)。對(duì)于直流電,電感線圈中的電流穩(wěn)定后,自感電動(dòng)勢(shì)為零,電感線圈相當(dāng)于短路(D正確)。對(duì)于交流電,電感線圈會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生感抗,感抗大小與頻率成正比,但電感線圈并不相當(dāng)于開路(E錯(cuò)誤)。因此,正確答案為ABCD。5.下列關(guān)于正弦交流電的說(shuō)法中,正確的有()A.正弦交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式通常為u(t)=Usin(ωt+φ)B.正弦交流電的有效值等于其幅值除以√2C.正弦交流電的頻率表示單位時(shí)間內(nèi)電勢(shì)或電流周期性變化的次數(shù)D.正弦交流電的角頻率與頻率的關(guān)系為ω=2πfE.正弦交流電的相位由幅值決定答案:ABCD解析:正弦交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式通常為u(t)=Usin(ωt+φ),其中U為幅值,ω為角頻率,φ為初相位(A正確)。正弦交流電的有效值(RMS值)等于其幅值除以√2(B正確)。正弦交流電的頻率f表示單位時(shí)間內(nèi)電勢(shì)或電流周期性變化的次數(shù)(C正確)。正弦交流電的角頻率ω與頻率f的關(guān)系為ω=2πf(D正確)。正弦交流電的相位由初相位φ決定,與幅值無(wú)關(guān)(E錯(cuò)誤)。因此,正確答案為ABCD。6.下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中,正確的有()A.電磁波是由變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)相互激發(fā)產(chǎn)生的B.電磁波在真空中傳播的速度等于光速cC.電磁波是橫波,電場(chǎng)強(qiáng)度矢量E、磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量H和波的傳播方向三者相互垂直D.電磁波的能量由其頻率決定,頻率越高,能量越大E.電磁波可以通過(guò)任何介質(zhì)傳播答案:ABCD解析:電磁波是由變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)相互激發(fā),以波的形式傳播的(A正確)。電磁波在真空中傳播的速度等于光速c(B正確)。電磁波是橫波,其電場(chǎng)強(qiáng)度矢量E、磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量H和波的傳播方向三者相互垂直(C正確)。電磁波的能量與其頻率有關(guān),由普朗克公式E=hω可知,頻率越高,能量越大(D正確)。電磁波只有在中空真空中才能傳播,或在有合適介質(zhì)的真空中傳播,不能通過(guò)任何介質(zhì)傳播(E錯(cuò)誤)。因此,正確答案為ABCD。7.下列關(guān)于理想變壓器的說(shuō)法中,正確的有()A.理想變壓器是沒有任何能量損失的變壓器B.理想變壓器的原邊電壓與副邊電壓之比等于原邊匝數(shù)與副邊匝數(shù)之比C.理想變壓器的原邊電流與副邊電流之比等于副邊匝數(shù)與原邊匝數(shù)之比D.理想變壓器的功率輸入等于功率輸出E.理想變壓器的電壓比和電流比與負(fù)載無(wú)關(guān)答案:ABCD解析:理想變壓器是沒有任何能量損失(如鐵損、銅損)的變壓器(A正確)。根據(jù)變壓原理,理想變壓器的原邊電壓與副邊電壓之比等于原邊匝數(shù)N1與副邊匝數(shù)N2之比,即U1/U2=N1/N2(B正確)。根據(jù)能量守恒,理想變壓器的功率輸入等于功率輸出,即U1I1=U2I2,因此原邊電流與副邊電流之比等于副邊匝數(shù)N2與原邊匝數(shù)N1之比,即I1/I2=N2/N1(C正確)。理想變壓器的電壓比和電流比只取決于原副邊匝數(shù)比,與負(fù)載無(wú)關(guān)(E正確)(雖然C的表述是電流比與匝數(shù)比成反比,但這是基于功率守恒的正確推論)。因此,正確答案為ABCD。8.下列關(guān)于磁場(chǎng)力的說(shuō)法中,正確的有()A.一段通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力方向由左手定則判斷B.磁場(chǎng)力的大小與電流強(qiáng)度成正比C.磁場(chǎng)力的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比D.磁場(chǎng)力的大小與導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比E.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力總是與電流方向和磁場(chǎng)方向垂直答案:ABCDE解析:一段通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力(安培力)方向由左手定則判斷,即伸開左手,使磁感線從手心進(jìn)入,并使四指指向電流方向,這時(shí)拇指所指的方向就是導(dǎo)線受力的方向(A正確)。安培力的大小F=BILsinθ,其中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,I為電流強(qiáng)度,L為導(dǎo)線長(zhǎng)度,θ為電流方向與磁場(chǎng)方向之間的夾角(B、C、D正確)。當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),sinθ=1,力最大;當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),sinθ=0,力為零。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力總是垂直于電流方向和磁場(chǎng)方向所構(gòu)成的平面,即總是與電流方向和磁場(chǎng)方向垂直(E正確)。因此,正確答案為ABCDE。9.下列關(guān)于磁介質(zhì)的說(shuō)法中,正確的有()A.磁介質(zhì)是指能夠被磁場(chǎng)極化的物質(zhì)B.順磁質(zhì)放入外磁場(chǎng)中時(shí),會(huì)增強(qiáng)外磁場(chǎng)C.抗磁質(zhì)放入外磁場(chǎng)中時(shí),會(huì)削弱外磁場(chǎng)D.鐵磁質(zhì)放入外磁場(chǎng)中時(shí),會(huì)顯著增強(qiáng)外磁場(chǎng),且具有磁飽和性E.磁介質(zhì)的存在會(huì)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小答案:ABCDE解析:磁介質(zhì)是指能夠被磁場(chǎng)極化,從而影響磁場(chǎng)的物質(zhì)(A正確)。順磁質(zhì)放入外磁場(chǎng)中時(shí),其內(nèi)部會(huì)感應(yīng)出與外磁場(chǎng)方向相同的磁化磁場(chǎng),從而增強(qiáng)外磁場(chǎng)(B正確)。抗磁質(zhì)放入外磁場(chǎng)中時(shí),其內(nèi)部會(huì)感應(yīng)出與外磁場(chǎng)方向相反的磁化磁場(chǎng),從而削弱外磁場(chǎng)(C正確)。鐵磁質(zhì)放入外磁場(chǎng)中時(shí),會(huì)顯著增強(qiáng)外磁場(chǎng),且具有磁飽和性,即磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨外加磁場(chǎng)H的變化而變化,但達(dá)到一定磁飽和后,再增加H,B基本不再增加(D正確)。磁介質(zhì)的存在會(huì)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,順磁質(zhì)使B增大,抗磁質(zhì)使B減小,鐵磁質(zhì)使B顯著增大(E正確)。因此,正確答案為ABCDE。10.下列關(guān)于電路過(guò)渡過(guò)程的說(shuō)法中,正確的有()A.電路的過(guò)渡過(guò)程是指電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程B.電路的過(guò)渡過(guò)程通常是由于開關(guān)的接通或斷開、元件參數(shù)的突然變化等原因引起的C.RL電路的過(guò)渡過(guò)程是暫態(tài)過(guò)程,其電流電壓隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律變化D.RC電路的過(guò)渡過(guò)程是暫態(tài)過(guò)程,其電流電壓隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律變化E.RLC電路的過(guò)渡過(guò)程可能存在振蕩現(xiàn)象答案:ABCDE解析:電路的過(guò)渡過(guò)程是指電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)(穩(wěn)態(tài))轉(zhuǎn)變到另一種穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程中電路中的電流和電壓會(huì)發(fā)生變化(A正確)。電路的過(guò)渡過(guò)程通常是由于開關(guān)的接通或斷開、元件參數(shù)的突然變化、電源電壓的突然改變等原因引起的(B正確)。RL電路(電阻電感電路)的過(guò)渡過(guò)程是暫態(tài)過(guò)程,其電流和電壓隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律變化,具體形式取決于初始條件和電路參數(shù)(C正確)。RC電路(電阻電容電路)的過(guò)渡過(guò)程也是暫態(tài)過(guò)程,其電流和電壓隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律變化,具體形式同樣取決于初始條件和電路參數(shù)(D正確)。RLC電路(電阻電感電容電路)的過(guò)渡過(guò)程可能存在振蕩現(xiàn)象,這取決于電路的阻尼情況,可能過(guò)阻尼、欠阻尼或臨界阻尼(E正確)。因此,正確答案為ABCDE。11.下列關(guān)于電位移矢量的說(shuō)法中,正確的有()A.電位移矢量D是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量B.在各向同性介質(zhì)中,電位移矢量D與電場(chǎng)強(qiáng)度E方向相同C.電位移矢量D用于描述電場(chǎng)中包含的自由電荷D.高斯定律的微分形式為?·D=ρf,其中ρf為自由電荷體密度E.電位移矢量D是矢量,其大小等于單位面積穿過(guò)的電通量答案:ABCD解析:電位移矢量D是描述電場(chǎng)性質(zhì)的輔助物理量,用于簡(jiǎn)化電場(chǎng)分析,特別是在有介質(zhì)的情況下(A正確)。在各向同性介質(zhì)中,電位移矢量D與電場(chǎng)強(qiáng)度E方向相同,且D=εE,其中ε為介電常數(shù)(B正確)。電位移矢量D用于描述電場(chǎng)中包含的自由電荷分布,其通量與自由電荷有關(guān)(C正確)。高斯定律的微分形式為?·D=ρf,其中ρf為自由電荷體密度,描述了自由電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的性質(zhì)(D正確)。電位移矢量D是矢量,其大小與電場(chǎng)強(qiáng)度和介電常數(shù)有關(guān),可以理解為單位面積穿過(guò)的電通量密度,即電通量除以面積(E正確,但需注意是通量密度)。因此,正確答案為ABCD。12.下列關(guān)于安培環(huán)路定律的說(shuō)法中,正確的有()A.安培環(huán)路定律是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的基本定律之一B.安培環(huán)路定律的積分形式為∮B·dl=μ0I_enc,其中I_enc為穿鏈環(huán)路的凈電流C.安培環(huán)路定律適用于穩(wěn)恒電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)D.安培環(huán)路定律可以用來(lái)計(jì)算某些具有對(duì)稱性的電流分布產(chǎn)生的磁場(chǎng)E.安培環(huán)路定律表明磁場(chǎng)是保守場(chǎng)答案:ABCD解析:安培環(huán)路定律是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的基本定律之一,它表達(dá)了磁場(chǎng)強(qiáng)度沿任意閉合路徑的線積分等于穿過(guò)該路徑所包圍的凈電流乘以真空磁導(dǎo)率(A、B正確)。安培環(huán)路定律適用于穩(wěn)恒電流(靜態(tài)電流)產(chǎn)生的磁場(chǎng)(C正確)。由于安培環(huán)路定律的積分形式為∮B·dl=μ0I_enc,對(duì)于某些具有高度對(duì)稱性的電流分布(如無(wú)限長(zhǎng)直電流、螺線管、環(huán)形電流),可以利用該定律方便地計(jì)算出磁感應(yīng)強(qiáng)度B(D正確)。安培環(huán)路定律本身并不能直接說(shuō)明磁場(chǎng)是否是保守場(chǎng),保守場(chǎng)要求磁場(chǎng)可以表示為某個(gè)標(biāo)量勢(shì)的負(fù)梯度,即?×B=0,而安培環(huán)路定律的微分形式?×B=μ0j+μ0δ(t)·?D/?t(考慮位移電流)表明磁場(chǎng)一般是非保守的(E錯(cuò)誤)。因此,正確答案為ABCD。13.下列關(guān)于電磁感應(yīng)定律的說(shuō)法中,正確的有()A.法拉第電磁感應(yīng)定律指出,閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于穿過(guò)該回路磁通量變化率的負(fù)值B.楞次定律是電磁感應(yīng)定律的另一種表述,指出感應(yīng)電流的方向總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因C.自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)的一種特殊情況,是指電流變化時(shí),導(dǎo)體自身產(chǎn)生的磁通量變化引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.互感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)的另一種特殊情況,是指一個(gè)線圈中電流變化時(shí),在鄰近另一個(gè)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E.電磁感應(yīng)定律是麥克斯韋方程組的重要組成部分答案:ABCDE解析:法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁學(xué)的基本定律之一,它指出,閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε等于穿過(guò)該回路磁通量Φ變化率的負(fù)值,即ε=dΦ/dt(A正確)。楞次定律是電磁感應(yīng)定律的另一種表述,它指出感應(yīng)電流的方向總是使得其產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化,即阻礙原磁場(chǎng)的變化或原電流的變化,這體現(xiàn)了能量守恒定律(B正確)。自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)的一種特殊情況,當(dāng)一個(gè)線圈中的電流I發(fā)生變化時(shí),它產(chǎn)生的磁通量也會(huì)變化,從而在線圈自身中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)法拉第定律,自感電動(dòng)勢(shì)ε_(tái)L=LdI/dt,其中L為自感系數(shù)(C正確)?;ジ鞋F(xiàn)象也是電磁感應(yīng)的一種特殊情況,當(dāng)一個(gè)線圈(初級(jí)線圈)中的電流I1發(fā)生變化時(shí),它產(chǎn)生的磁通量變化會(huì)在鄰近的另一個(gè)線圈(次級(jí)線圈)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)法拉第定律,互感電動(dòng)勢(shì)ε_(tái)2=MdI1/dt,其中M為互感系數(shù)(D正確)。麥克斯韋方程組是描述電磁場(chǎng)基本規(guī)律的完備方程組,法拉第電磁感應(yīng)定律(包括感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和楞次定律)和安培環(huán)路定律(包括位移電流)是麥克斯韋方程組的重要組成部分(E正確)。因此,正確答案為ABCDE。14.下列關(guān)于磁場(chǎng)能量密度的說(shuō)法中,正確的有()A.磁場(chǎng)能量密度是指單位體積的磁場(chǎng)具有的能量B.真空中磁場(chǎng)能量密度表達(dá)式為w_m=B^2/(2μ0)C.介質(zhì)中磁場(chǎng)能量密度表達(dá)式為w_m=B^2/(2μ)D.磁場(chǎng)能量的儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中,與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)E.磁場(chǎng)能量的計(jì)算可以通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)能量密度進(jìn)行積分得到答案:ABCDE解析:磁場(chǎng)能量密度是指單位體積的磁場(chǎng)具有的能量,用來(lái)描述磁場(chǎng)儲(chǔ)存能量的能力(A正確)。磁場(chǎng)能量的計(jì)算可以通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)能量密度進(jìn)行積分得到,即W_m=∫w_mdV,其中w_m為磁場(chǎng)能量密度,dV為體積元(E正確)。在真空中,磁場(chǎng)能量密度表達(dá)式為w_m=B^2/(2μ0),其中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,μ0為真空磁導(dǎo)率(B正確)。在介質(zhì)中,磁場(chǎng)能量密度表達(dá)式為w_m=B^2/(2μ),其中μ為介質(zhì)的磁導(dǎo)率(C正確)。磁場(chǎng)能量的儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中,與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的平方成正比,即W_m與B^2成正比(D正確)。因此,正確答案為ABCDE。15.下列關(guān)于電磁波在介質(zhì)中傳播的說(shuō)法中,正確的有()A.電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),其頻率f不變B.電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),其波長(zhǎng)λ會(huì)改變C.電磁波在介質(zhì)中傳播的速度v會(huì)減小D.電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),其磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場(chǎng)強(qiáng)度E的振幅會(huì)減小E.電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),其傳播方向會(huì)發(fā)生偏折(折射)答案:ABCE解析:電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),其頻率f由波源決定,保持不變(A正確)。根據(jù)波速公式v=λf,當(dāng)頻率f不變,而電磁波在介質(zhì)中傳播的速度v會(huì)減?。ㄍǔ_h(yuǎn)小于在真空中的光速c)時(shí),其波長(zhǎng)λ必然會(huì)減?。˙正確)。電磁波在介質(zhì)中傳播的速度v=c/n,其中n為介質(zhì)的折射率,通常n>1,因此v會(huì)減?。–正確)。電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),其能量可能會(huì)被介質(zhì)吸收或散射,導(dǎo)致其振幅減小,但這主要與介質(zhì)的損耗特性有關(guān),并非所有介質(zhì)都會(huì)導(dǎo)致振幅減小,且振幅減小的直接原因是能量損失,而非僅僅因?yàn)檫M(jìn)入介質(zhì)(D表述不夠全面,有歧義,但傾向于認(rèn)為錯(cuò)誤)。當(dāng)電磁波從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),由于兩種介質(zhì)中的傳播速度不同,其傳播方向會(huì)發(fā)生偏折,即發(fā)生折射現(xiàn)象(E正確)。因此,根據(jù)題目選項(xiàng)的普遍理解,正確答案為ABCE。注意:選項(xiàng)D的表述容易引起歧義,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)振幅減小的原因是介質(zhì)吸收或散射能量,而速度減小說(shuō)明波長(zhǎng)減小,這兩者沒有必然的直接因果關(guān)系,除非明確指出介質(zhì)有損耗。在沒有明確損耗的情況下,僅說(shuō)速度減小和波長(zhǎng)減小是正確的,而振幅是否減小需要額外條件。考慮到選項(xiàng)的獨(dú)立性,D可能被認(rèn)為錯(cuò)誤。16.下列關(guān)于磁路歐姆定律的說(shuō)法中,正確的有()A.磁路歐姆定律是描述磁路中磁通量、磁動(dòng)勢(shì)和磁阻之間關(guān)系的定律B.磁路歐姆定律的表達(dá)形式為Φ=F/R_m,其中Φ為磁通量,F(xiàn)為磁動(dòng)勢(shì),R_m為磁阻C.磁路的磁阻R_m與磁路的長(zhǎng)度l成正比,與磁路的截面積S成反比D.磁路的磁阻R_m與磁路的材料磁導(dǎo)率μ有關(guān),μ越大,磁阻越小E.磁路歐姆定律可以用來(lái)計(jì)算簡(jiǎn)單磁路中的磁通量答案:ABCDE解析:磁路歐姆定律是描述磁路中磁通量Φ、磁動(dòng)勢(shì)F(磁通勢(shì))和磁阻R_m之間關(guān)系的定律,其表達(dá)式為Φ=F/R_m,類比電路的歐姆定律(I=U/R)(A、B正確)。磁路的磁阻R_m定義為磁動(dòng)勢(shì)F與磁通量Φ之比,即R_m=F/Φ。對(duì)于一段均勻磁路,其磁阻R_m=l/μS,其中l(wèi)為磁路長(zhǎng)度,μ為磁路材料的磁導(dǎo)率,S為磁路截面積(C、D正確)。因此,磁阻R_m與磁路長(zhǎng)度l成正比,與磁路截面積S成反比,與磁路材料的磁導(dǎo)率μ成反比(μ越大,磁阻越小)。磁路歐姆定律可以用來(lái)計(jì)算簡(jiǎn)單磁路中的磁通量,即只要知道磁路的磁動(dòng)勢(shì)和磁阻,就可以計(jì)算磁通量(E正確)。因此,正確答案為ABCDE。17.下列關(guān)于電介質(zhì)極化的說(shuō)法中,正確的有()A.電介質(zhì)極化是指電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下發(fā)生極化現(xiàn)象的過(guò)程B.電介質(zhì)極化可以分為位移極化和取向極化兩種主要類型C.位移極化是電介質(zhì)分子在外電場(chǎng)作用下,電子云相對(duì)于原子核發(fā)生位移,形成誘導(dǎo)電偶極矩D.取向極化是電介質(zhì)分子本身具有固有電偶極矩,在外電場(chǎng)作用下,分子電偶極矩發(fā)生轉(zhuǎn)向,使其與外電場(chǎng)方向趨于一致E.電介質(zhì)的極化程度用電極化強(qiáng)度矢量P表示,P與電場(chǎng)強(qiáng)度E成正比答案:ABCDE解析:電介質(zhì)極化是指電介質(zhì)(通常指絕緣體)在電場(chǎng)作用下發(fā)生極化現(xiàn)象的過(guò)程,即電介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生極化電荷,從而改變電介質(zhì)中的電場(chǎng)分布(A正確)。電介質(zhì)極化可以分為位移極化和取向極化兩種主要類型(B正確)。位移極化是對(duì)于無(wú)極性分子組成的電介質(zhì),在外電場(chǎng)作用下,分子中的電子云相對(duì)于原子核發(fā)生位移,形成誘導(dǎo)電偶極矩,使得電介質(zhì)表面出現(xiàn)正負(fù)極化電荷(C正確)。取向極化是對(duì)于有極性分子組成的電介質(zhì),分子本身具有固有電偶極矩,在外電場(chǎng)作用下,分子電偶極矩發(fā)生轉(zhuǎn)向,使其與外電場(chǎng)方向趨于一致(D正確)。電介質(zhì)的極化程度用電極化強(qiáng)度矢量P表示,它描述了單位體積的電介質(zhì)中總的電偶極矩,P與電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系為P=ε_(tái)0χ_EE,其中χ_E為電極化率,對(duì)于線性電介質(zhì),χ_E為常數(shù),因此P與E成正比(E正確)。因此,正確答案為ABCDE。18.下列關(guān)于電感器的說(shuō)法中,正確的有()A.電感器是儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的電子元件B.電感器的自感系數(shù)L表示電感器產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的能力C.電感器的自感電動(dòng)勢(shì)與電流變化率成正比D.電感器對(duì)直流電相當(dāng)于短路E.電感器對(duì)高頻交流電相當(dāng)于開路答案:ABCD解析:電感器是利用電磁感應(yīng)原理工作的電子元件,通常由繞在鐵芯或空氣芯上的線圈構(gòu)成,用于儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量(A正確)。電感器的自感系數(shù)L是一個(gè)幾何參數(shù)和材料參數(shù)的函數(shù),表示電感器中電流變化時(shí)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的能力,L越大,自感電動(dòng)勢(shì)越大(B正確)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,電感器產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)ε_(tái)L=LdI/dt,因此自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流變化率dI/dt成正比(C正確)。對(duì)于直流電,電流恒定不變,電流變化率為零,因此電感器產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)為零,電感器對(duì)直流電相當(dāng)于短路(D正確)。電感器對(duì)高頻交流電會(huì)產(chǎn)生較大的感抗X_L=2πfL,感抗與頻率f成正比,頻率越高,感抗越大,因此電感器對(duì)高頻交流電相當(dāng)于開路(E錯(cuò)誤,應(yīng)為等效電阻很大,而非開路)。因此,根據(jù)題目選項(xiàng)的普遍理解,正確答案為ABCD。注意:選項(xiàng)E的表述容易引起歧義,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)感抗很大,電路呈現(xiàn)高阻態(tài),但在高頻下可能還有電容效應(yīng)等其他因素,且“相當(dāng)于開路”是一種簡(jiǎn)化的說(shuō)法,可能不準(zhǔn)確。19.下列關(guān)于電容器的說(shuō)法中,正確的有()A.電容器是儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的電子元件B.電容器的電容C表示電容器儲(chǔ)存電荷的能力C.電容器的電容與極板面積成正比D.電容器的電容與極板間距成反比E.電容器的電容與極板間介質(zhì)的介電常數(shù)成正比答案:ABCDE解析:電容器是利用電場(chǎng)儲(chǔ)能原理工作的電子元件,由兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體極板和極板間的絕緣介質(zhì)組成,用于儲(chǔ)存電場(chǎng)能量(A正確)。電容器的電容C表示電容器儲(chǔ)存電荷的能力,即C=Q/U,其中Q為電荷量,U為電壓(B正確)。平行板電容器的電容公式為C=εS/d,其中ε為介電常數(shù),S為極板面積,d為極板間距(C、D、E正確)。因此,電容C與極板面積S成正比,與極板間距d成反比,與極板間介質(zhì)的介電常數(shù)ε成正比。因此,正確答案為ABCDE。20.下列關(guān)于電路分析方法的說(shuō)法中,正確的有()A.基爾霍夫電流定律(KCL)指出,流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和B.基爾霍夫電壓定律(KVL)指出,閉合回路中各元件的電壓降之和等于電壓升之和C.疊加定理適用于線性電路D.戴維南定理可以將任意線性二端網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化為一個(gè)理想電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)電路E.諾頓定理可以將任意線性二端網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化為一個(gè)理想電流源與一個(gè)電阻的并聯(lián)電路答案:ABCDE解析:基爾霍夫電流定律(KCL)指出,流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和,即ΣI_in=ΣI_out,這體現(xiàn)了電荷守恒定律(A正確)?;鶢柣舴螂妷憾桑↘VL)指出,沿閉合回路繞行一周,各元件的電壓降之和等于電壓升之和,即ΣU降=ΣU升,這體現(xiàn)了能量守恒定律(B正確)。疊加定理適用于線性電路,即電路中各支路的響應(yīng)等于各獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)響應(yīng)的代數(shù)和(C正確)。戴維南定理可以將任意線性二端網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化為一個(gè)理想電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)電路,其中理想電壓源的電壓等于二端網(wǎng)絡(luò)的端口電壓,電阻等于二端網(wǎng)絡(luò)除源(電壓源短路,電流源開路)后的等效電阻(D正確)。諾頓定理可以將任意線性二端網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化為一個(gè)理想電流源與一個(gè)電阻的并聯(lián)電路,其中理想電流源的電流等于二端網(wǎng)絡(luò)的端口電流,電阻等于二端網(wǎng)絡(luò)除源(電壓源短路,電流源開路)后的等效電阻(E正確)。因此,正確答案為ABCDE。三、判斷題1.真空中的電場(chǎng)強(qiáng)度E與電位移矢量D的方向總是相同的。()答案:錯(cuò)誤解析:在真空中,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與電位移矢量的定義及關(guān)系式E=D/ε?(ε?為真空介電常數(shù)),由于ε?不為零,所以E與D的方向相同。然而,電位移矢量D是描述電場(chǎng)性質(zhì)的輔助物理量,其方向與電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向在介質(zhì)中不一定相同。因此,題目表述錯(cuò)誤。2.電容器的電容大小與極板間的電壓有關(guān)。()答案:錯(cuò)誤解析:電容器的電容大小是由其自身的幾何參數(shù)(極板面積S)和極板間介質(zhì)的介電常數(shù)ε決定的,即C=εS/d,與極板間的電壓無(wú)關(guān)。電壓僅決定電容器儲(chǔ)存的電荷量Q,即Q=CU。電壓變化時(shí),電荷量Q也會(huì)變化,但電容C不變。因此,題目表述錯(cuò)誤。3.自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙原電流的變化。()答案:正確解析:根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的方向總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因,即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向總是阻礙原電流的變化。這是自感現(xiàn)象的基本特性。因此,題目表述正確。4.電流越大,導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁場(chǎng)越強(qiáng)。()答案:正確解析:根據(jù)安培定律,電流越大,導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度與電流成正比。因此,題目表述正確。5.電場(chǎng)線總是起始于正電荷,終止于負(fù)電荷。()答案:正確解析:電場(chǎng)線是描述電場(chǎng)方向的曲線,規(guī)定電場(chǎng)線起始于正電荷,終止于負(fù)電荷。因此,題目表述正確。6.電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),其頻率會(huì)改變。()答案:錯(cuò)誤解析:電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),其頻率f由波源決定,保持不變。改變的是傳播速度v和波長(zhǎng)λ,即v=fλ。因此,題目表述錯(cuò)誤。7.電感線圈對(duì)直流電的感抗為無(wú)窮大。()答案:正確解析:電感線圈對(duì)直流電的感抗為
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