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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年沪教新版选择性必修2物理上册阶段测试试卷612考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场.之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,则为()

A.B.2C.D.32、如图甲和图乙是交流发电机的示意图,线圈ABCD在匀强磁场中匀速转动。下列说法正确的是()

A.图甲中穿过线圈的磁通量最大,电路中的感应电流最大B.图乙中穿过线圈的磁通量最大,电路中的感应电流最大C.图甲中穿过线圈的磁通量变化率为零,电路中的感应电流为零D.图乙中穿过线圈的磁通量变化率为零,电路中的感应电流为零3、如图所示;额温枪因其具有快速;无接触测温的特点,被广泛应用来进行疫情防控测温。额温枪核心部件的传感器是()

A.电压传感器B.温度传感器C.压强传感器D.声音传感器4、如图所示为地球周围磁场的分布情况;从上往下看地球在逆时针转动,下列说法正确的是()

A.若此磁场是因为地球表面带电形成的,则地球表面应带正电B.带电宇宙粒子在接近地球过程中受磁场力作用,且磁场力对其做功改变其速度C.若有一带电的宇宙粒子在赤道附近自东向西射向地球,在地球附近向地面偏转,则此粒子带负电D.在南、北极附近带电宇宙粒子有较大概率接近地面5、如图所示,绕在铁芯上的线圈M与电源、滑动变阻器和开关组成了一个闭合回路,在铁芯的右端,线圈P与电流表连成闭合电路.下列说法正确的是()

A.开关S闭合,电路稳定后,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互排斥B.开关S闭合,电路稳定后,使变阻器滑片向左匀速移动,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互排斥C.开关S闭合,电路稳定后,使变阻器滑片向右匀速移动,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互排斥D.开关S闭合瞬间,线圈P中有感应电流,线圈M、P相互吸引6、如图所示,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和2B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一α粒子(质量为m、电荷量为q)垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,最后经过x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为()

A.B.C.D.7、如图为电视显像管的俯视图,偏转线圈中没有通入电流时,电子束打在荧光屏正中的O点;通过改变线圈中的电流,可使得电子打到荧光屏上各点,则()

A.电子在偏转线圈中被加速B.电子的偏转是因为电场力的作用C.若电子束打到A点,线圈区域中有平行纸面向下的磁场D.若电子束打到A点,线圈区域中有垂直纸面向外的磁场8、随着电子技术的发展,霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时,情景简化如图(甲)所示,被测量转子的轮齿(具有磁性)每次经过霍尔元件时,都会使霍尔电压发生变化,传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大,输出一个脉冲信号,霍尔元件的原理如图(乙)所示。下列说法正确的是()

A.霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的B.若霍尔元件的前端电势比后端低,则元件中的载流子为正电荷C.在其它条件不变的情况下,霍尔元件的厚度c越大,产生的霍尔电压越低D.若转速表显示1800r/min,转子上齿数为150个,则霍尔传感器每分钟输出12个脉冲信号9、如图所示,左侧竖直长导线通有向下方向的恒定电流,一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动.当线圈绕轴以角速度沿逆时针沿轴线从上往下看方向匀速转动;从图示位置开始计时,下列说法正确的是。

A.t=0时,线圈产生的感应电动势最大B.时间内,线圈中感应电流方向为abcdaC.时,线圈的磁通量为零,感应电动势也为零D.线圈每转动一周电流方向改变一次评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)10、如图是地磁场的分布图;已知地球自转方向是自西向东,则下列说法正确的是()

A.磁感线是磁场中真实存在的曲线B.如果地磁场是地球表面带电产生的,则地球带负电C.竖直向下射向赤道的带正电的宇宙射线受到的洛伦兹力向东D.北极上方一条通有竖直向下方向电流的导体棒受到的安培力向西11、如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘固定圆环,环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心,a、b、c、d为圆环上的四个点,a点为最高点,c点为最低点,bOd沿水平方向。已知小球重力为电场力的2倍。现将小球从a点由静止释放;则小球()

A.不能越过d点继续沿环向上运动B.在c点受到的洛伦兹力比在b点受到的洛伦兹力大C.从a点到b点过程中,重力势能减小,电势能增大D.从c点到d点过程中,电势能变化量小于重力势能变化量12、如图所示,足够长的圆柱形永磁体竖直放置,其周围存在辐向磁场.一个圆形金属线圈与磁体中心同轴,线圈由静止释放后经过时间t速度达到最大值v,此过程中线圈平面始终保持水平,已知金属线圈的匝数为N、质量为m、直径为d、总电阻为R,金属线圈下落过程中所经过磁场的磁感应强度大小均为B,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则()

A.从上往下看,线圈中感应电流沿顺时针方向B.线圈达到最大速度之前做匀加速直线运动C.线圈下落速度为v时的热功率为D.t时间内通过线圈横截面的电荷量为13、固定的矩形导线框放在匀强磁场中,磁场方向与导线框垂直,磁感应强度随时间变化的规律如图所示。时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里。规定顺时针方向为电流的正方向、向左为安培力的正方向,在内,导线框中的电流及导线框的边所受安培力随时间变化的图象可能是()

A.B.C.D.14、如图甲所示,单匝闭合线圈的半径为r,电阻为R,匀强磁场垂直线圈所在平面,规定垂直纸面向里为正方向,磁感应强度随时间按图乙所示的正弦规律变化,最大值为变化周期为T。下列说法正确的是()

A.时刻线圈中的电流最大B.时刻线圈中的电流最大C.时间内通过导线某横截面的电荷量为D.线圈中感应电动势的有效值为15、如图甲所示,串联一理想交流电流表的单匝圆形闭合导线框水平放置,半径为r、电阻为R。匀强磁场穿过线框,该磁场磁感应强度B随时间t按正弦规律变化;如图乙所示。则下列说法正确的是()

A.时线框中的感应电流最大B.时电流表的示数为零C.在内线框有收缩趋势D.0-T时间内导线框中产生的焦耳热为评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)16、如图甲、乙所示电容器的电容都是电感都是图甲中开关K先接a,充电结束后将K扳到b;图乙中开关K先闭合,稳定后断开。将两图中LC回路开始电磁振荡的时刻作为计时起点,则时刻,的上极板正在_________(选填“充电”或“放电”),带_________(选填“正电”或“负电”),中的电流方向向_________(选填“左”或“右”),磁场能正在_________(选填“增大”或“减小”)。

17、甲、乙两图中电容器的电容都是C=4×10-6F,自感线圈的直流电阻不计,自感线圈的自感系数都是L=9×10-4H,甲图中开头S先接a端,充电结束后将开关S扳到b端;乙图中开关S先闭合,稳定后断开。甲、两图中LC回路开始电磁振荡后的t=3.14×10-4s时刻,电容器C1正在___________(选填“充电”或“放电”),电容器C1的上极板带___________(选填“正电”或“负电”);自感线圈L2中的电流方向为___________(选填“向左”或“向右”),自感线圈L2中的磁场能正在___________(选填“增大”或“减小”)。

18、如图,在匀强磁场中,单位长度质量为m0的“U型”金属导线可绕水平轴OO′转动,ab边长为L1,bc边长为L2.若导线中通以沿abcd方向的电流I,导线保持静止并与竖直方向夹角为θ,则磁场的磁感应强度至少为______,此时方向为_______.

19、安培力方向与磁场方向、电流方向的关系:F⊥B,F⊥I,即F垂直于______所决定的平面。20、回旋加速器工作原理如图所示。已知两个D形金属扁盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,磁场的磁感应强度为B,离子源置于D形盒的中心附近,若离子源射出粒子的电量为q,质量为m,最大回转半径为R,其运动轨道如图所示。若为已知量,则两盒所加交流电的频率为_______________,粒子离开回旋加速器时的动能为____________。

评卷人得分四、作图题(共4题,共32分)21、在图中画出或说明图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向。

22、要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯;电灯由光敏开关和声敏开关控制,光敏开关在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;声敏开关在有声音时自动闭合,无声音时自动断开。在下图中连线,要求夜间且有声音时电灯自动亮,插座随时可用。

23、在“探究楞次定律”的实验中;某同学记录了实验过程的三个情境图,其中有两个记录不全,请将其补充完整。

24、如图所示:当条形磁铁向右靠近通电圆环时,圆环向右偏离,试在图中标出圆环中的电流方向___________.评卷人得分五、实验题(共1题,共10分)25、某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。

(1)首先按图甲①所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转;再按图甲②所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是____________。

A.检查电流计测量电路的电流是否准确。

B.检查干电池是否为新电池。

C.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系。

(2)接下来,用图乙所示的装置做实验。图乙中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿___________(选填顺时针或逆时针)方向。

(3)下表是该小组设计的记录表格的一部分,表中完成了实验现象的记录,还有一项需要推断的实验结果未完成,请帮助该小组完成,填入表中的横线上(选填竖直向上或竖直向下)。操作N极朝下插入螺线管从上往下看的平面图(B0表示原磁场,即磁铁产生的磁场)原磁场通过螺线管磁通量的增减增加感应电流的方向沿逆时针方向感应电流的磁场B′的方向______________评卷人得分六、解答题(共3题,共21分)26、如图所示,两足够长平行金属导轨间的距离L=1m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.5Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒能静止在导轨上。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=4Ω,其它电阻不计,g取10m/s2。已知sin=0.6,cos=0.8;求:

(1)导体棒受到的安培力大小;

(2)导体棒受到的摩擦力大小和方向;

(3)若把匀强磁场B的方向改为竖直向上、大小改为1.0T,且已知导体棒与金属导轨间的动摩擦因数为μ=0.1;其它条件都不变,求改变磁场的瞬间导体棒的加速度大小。

27、如图所示,在第一象限中有竖直向下的匀强电场,电场强度E=2×10-6N/C,在第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场.有一个比荷为5×107C/kg的带电粒子(重力不计)以垂直于y轴的速度v0=10m/s从y轴上的P点进入匀强电场,恰好与x轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于y轴进入第三象限.已知O、P之间的距离为d=0.5m;求:

(1)带电粒子在电场中运动的时间;

(2)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径;

(3)带电粒子在磁场中运动的时间.(保留三位有效数字)28、如图所示,纸面内有一正方形均匀金属线框abcd其边长为L,总电阻为R,ad边与磁场边界平行。线框左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,感应强度为B,线框在水平向左拉力作用下以速度v匀速运动,从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中;求。

(1)感应电流的大小Ⅰ。

(2)拉力做功的功率P。

(3)ab边产生的焦耳热Q。

参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【分析】

考查带电粒子在匀强磁场中的运动。

【详解】

电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场,由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式可知,两电子运动半径相同,由周期公式可知,周期也相同,由几何关系可知,电子1运动的圆心角为电子2运动的圆心角为由时间可得:

D正确。

故选D。2、C【分析】【分析】

【详解】

AC.图甲中线圈位于中性面位置;穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小,产生的感应电动势为零,电路中的感应电流为0,故A错误,C正确;

BD.图乙中线圈位于与中性面垂直位置;穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率最大,产生的感应电动势最大,电路中的感应电流最大,故BD错误。

故选C。3、B【分析】【详解】

额温枪是通过测量人体发射的红外线来感知人体体温的;其核心部件是红外温度传感器。

故选B。4、D【分析】【分析】

【详解】

A.若此磁场是因为地球表面带电形成的;由安培定则可知地球表面应带负电,选项A错误;

B.洛伦兹力对带电粒子不做功;选项B错误;

C.由左手定则知带电宇宙粒子在赤道附近自东向西射向地球时;在地球附近向地面偏转的粒子应带正电,选项C错误;

D.赤道附近的粒子无论速度方向如何;都会发生偏转,在南北极附近,带电宇宙粒子射向地球的速度方向和磁感线几乎平行,因此其可以接近地面,选项D正确。

故选D。5、B【分析】【详解】

A.开关S闭合后,线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过线圈P的磁通量不变,没有感应电流产生,M与P之间没有排斥力;故A错误;

B.开关S闭合后,使变阻器的滑片作左滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,回路中电流增大,线圈产生的磁场增强,穿过线圈P磁通量增大,产生感应电流。感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反,二者相互排斥,故B正确;

C.开关S闭合后,使变阻器的滑片P作向右匀速滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,回路中电流减小,线圈产生的磁场减小,穿过线圈P磁通量减小,产生感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,二者相互吸引,故C错误;

D.将电键突然闭合的瞬间,线圈产生的磁场从无到有,穿过穿过线圈P的磁通量增大;产生感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反,二者相互排斥,故D错误。

故选B。6、B【分析】【详解】

粒子在磁场中的运动轨迹如图所示;

则粒子在第二象限的运动时间为

第一象限的磁感应强度为B,根据

可知半径为原来的2倍,即为R2=2R1;根据几何关系可得:

则θ=60°

粒子在磁场中运动的时间为

故B正确;ACD错误。

故选B。7、D【分析】【分析】

【详解】

A.偏转线圈通入电流时产生磁场;洛伦兹力不做功,电子在偏转线圈中不能被加速,A错误;

B.电子的偏转是因为磁场力的作用;B错误;

CD.由左手定则,若电子束打到A点;线圈区域中有垂直纸面向外的磁场,C错误,D正确。

故选D。8、C【分析】【详解】

A.载流子受磁场力而偏转;故A错误;

B.由左手定则可判断出载流子受力向前端偏转;若前端电势变低,意味着载流子带负电,故B错误;

C.霍尔电压

c越大,U越小;故C正确;

D.每个轮齿经过,都会引发一次脉冲,则每分钟脉冲数量为270000个,故D错误。9、B【分析】【详解】

A.由右手定则可知,直导线右侧的磁场方向垂直纸面向外,则t=0时;线圈中的磁通量最大,磁通量的变化率最小,产生的感应电动势最小,选项A错误;

B.由楞次定律可知0~时间内,线圈转过90°角,此时线圈中感应电流方向为abcda,选项B正确;

C.t=时,线圈的磁通量为零,由于线圈的ab和cd边切割磁感线的速度方向与磁场方向不平行;则感应电动势不为零,选项C错误;

D.线圈每转动一周电流方向改变两次;选项D错误;

故选B.

点睛:此题关键是要知道直导线周围的磁场分布情况,能结合楞次定律或者右手定则判断感应电流的方向;此题同时考查学生的空间想象能力.二、多选题(共6题,共12分)10、B:C【分析】【详解】

A.磁感线是人们为形象地描述磁场的特点而引入的线;不是真实存在的曲线,故A错误;

B.如果地磁场是由于地球表面带电引起的;考虑地球是自西向东转动(自转),根据安培定则可知,则地球表面应带负电,故B正确;

C.赤道处磁场的方向向北;根据左手定则可知,赤道处竖直向下射向赤道的带正电的宇宙射线受到的洛伦兹力向东,故C正确;

D.北极上方一条通有竖直向下方向电流的导体棒;电流方向与磁场方向平行,则导体棒不受安培力,故D错误。

故选BC。11、B:D【分析】【详解】

A.重力是电场力的2倍,则二者的合力指向左下方,由于合力是恒力,故可等效为“新的重力”,所以过圆心平行于合力的方向的直线与圆周的交点M、N分别相当于竖直平面圆周的“最高点”和“最低点”。根据对称性可知,圆环从a点由静止释放,可到达a点关于“最高点”M对称的位置,由图可知此位置高于d点,即圆环能越过d点继续沿环向上运动;选项A错误;

B.由图可知,C点距离“最低点”N的距离比b点距离N点的距离较近,可知c点的速度大于b点的速度,根据f=qvB可知,在c点受到的洛伦兹力比在b点受到的洛伦兹力大,故B正确;

C.从a到b,重力和电场力都做正功,重力势能和电势能都减少,故C错误;

D.从c点到d点过程中,电场力做负功

重力做功

电势能的变化量等于电场力的功;重力势能的变化量等于重力的功,可知电势能变化量小于重力势能变化量,选项D正确。

故选BD。12、A:D【分析】【详解】

A.线圈的每一部分都在切割磁感线;根据右手定则可知从上往下看,线圈中感应电流沿顺时针方向,A正确;

B.线圈达到最大速度之前;随着速度增大,电流增大,所受向上的安培力增大,根据牛顿第二定律可知加速度逐渐减小,B错误;

C.环下落速度为v时,安培力与重力平衡,热功率等于克服安培力做功功率,则有

C错误;

D.t时间内,根据动量定理

其中

联立得

解得

D正确。

故选AD。13、A:D【分析】【详解】

AB.由法拉第电磁感应定律可知

由图可知,内,线圈中磁通量的变化率相同,电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为正方向;同理可得,内电路中的电流为逆时针;电流为负的,且两段时间内磁通量的变化率大小相等,回路中的感应电动势大小相等,感应电流大小相等,A正确,B错误;

CD.由

可知,电流大小恒定的情况下,与成正比。结合左手定则可知,内与内安培力向左,为正的,内与内安培力向右;为负的,C错误,D正确。

故选AD。14、B:C:D【分析】【分析】

【详解】

A.时刻磁场最强;但变化率为零,故感应电流为零,A错误;

B.时刻磁场变化最快;感应电流最大,B正确;

C.时间内通过导线某横截面的电荷量为

C正确;

D.磁感应强度随时间按正弦规律变化,则线圈内产生的是按余弦规律变化的交变电流,电动势最大值为

有效值为

D正确。

故选BCD。15、C:D【分析】【分析】

【详解】

A.时磁感应强度最大;线框中的磁通量最大,而磁通量的变化率却为零,因此感应电流也为零,故A错误;

B.电流表测量是有效值,所以时电流表的读数不为0;故B错误;

C.在内;穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知,闭合导线框有收缩的趋势,故C正确;

D.线框中产生的感应电动势的最大值。

一个周期内产生的热量。

故D正确;

故选CD。三、填空题(共5题,共10分)16、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]先由周期公式求出。

那么时刻是开始振荡后的再看与题图甲对应的图像(以上极板带正电为正)和与题图乙对应的图像(以LC回路中有逆时针方向电流为正),如图所示,图像都为余弦函数图像。在时刻,从题图甲对应的图像看出;上极板正在充电,且带正电荷;

[3][4]从题图乙对应的图像看出,中的电流向左;正在增大,所以磁场能正在增大。

【解析】充电正电左增大17、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]由公式可求得LC回路振荡周期

t=3.14×10-4s时刻是开始振荡后的T。如图所示是题图甲对应的q-t图像(以上极板带正电为正),也是题图乙对应的i-t图像(以LC回路中有逆时针方向电流为正),图像均为余弦函数图像。在T时刻,从题图甲对应的q-t图像看出,电容器C1正在充电且上极板带正电。

[3][4]从题图乙对应的i-t图像看出,自感线圈L2中的电流向左且正在增大,所以自感线圈L2中的自感磁场能正在增大。

【解析】①.充电②.正电③.向左④.增大18、略

【分析】【详解】

[1][2]这是一个力矩平衡的问题,因为ab、cd电流方向相反,如果有安培力,则它们对OO′产生的力矩也会正好抵消,所以可以不考虑.当安培力的方向垂直于ab边向上时;安培力最小,磁感应强度最小,此时U型金属导线受力侧视图如下.

由力矩平衡有L2m0g·L1sinθ+2L1m0g·sinθ=BIL2·L1,

解得B=.

【点睛】

要知道力矩平衡,会分析安培力最小时,是力臂最长的情况.【解析】沿ba方向向上19、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】B与I20、略

【分析】【详解】

[1]由回旋加速器知识可知,所加交流电的周期与粒子在磁场中运动周期相同,则

则两盒所加交流电的频率为

[2]当粒子达到最大回转半径R时,根据

所以粒子离开回旋加速器时的动能为【解析】四、作图题(共4题,共32分)21、略

【分析】【详解】

根据左手定则,画出通过电导线I所受磁场力的方向如图所示。

【解析】22、略

【分析】【分析】

根据题中“要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯”可知;本题考查交流电的常识,根据开关作用和交流电接线常识,进行连接电路图。

【详解】

晚上;天黑光控开关闭合,有人走动发出声音,声控开关闭合,灯亮,说明两个开关不能独立工作,只有同时闭合时,灯才亮,即两个开关和灯泡是三者串联后连入电路;根据安全用电的原则可知,开关控制火线,开关一端接火线,一端接灯泡顶端的金属点,零线接灯泡的螺旋套;三孔插座通常的接线方式是面对插座,上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;电路图如下图所示。

【解析】23、略

【分析】【分析】

【详解】

由第一个图可知:当条形磁铁的N极插入线圈过程中;电流计的指针向右偏转,则有:线圈中向下的磁场增强,感应电流的磁场阻碍磁通量增加,感应电流的磁场方向向上,则指针向右偏,记录完整。

第二个图指针向左偏;说明感应电流的磁场方向向下,与磁铁在线圈中的磁场方向相反,则线圈中磁场增强,故磁铁向下运动,如图。

第三个图指针向右偏;说明感应电流的磁场方向向上,与磁铁在线圈中的磁场方向相同,则线圈中磁场减

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