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如图,有一颗地球卫星,绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合.卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能,太阳能
题目详情
如图,有一颗地球卫星,绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R 0 的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合.卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能,太阳能收集板的面积为S,在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P.已知地球表面重力加速度为g,近似认为太阳光是平行光,试估算: (1)卫星做匀速圆周运动的周期; (2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间 (3)太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能? |
如图,有一颗地球卫星,绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R 0 的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合.卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能,太阳能收集板的面积为S,在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P.已知地球表面重力加速度为g,近似认为太阳光是平行光,试估算: (1)卫星做匀速圆周运动的周期; (2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间 (3)太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能? |
(1)卫星做匀速圆周运动的周期;
(2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间
(3)太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能?
(1)卫星做匀速圆周运动的周期;
(2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间
(3)太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能?
(1)卫星做匀速圆周运动的周期;
(2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间
(3)太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能?
(1)卫星做匀速圆周运动的周期;
(2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间
(3)太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能?
▼优质解答
答案和解析
(1)地球卫星做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律:
=m
(2 R 0 ) 2
在地球表面有:
=m′g
解得
T=4 π
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
.
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
. (1)地球卫星做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律:
=m
(2 R 0 ) 2
在地球表面有:
=m′g
解得
T=4 π
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
.
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
. (1)地球卫星做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律:
=m
(2 R 0 ) 2
在地球表面有:
=m′g
解得
T=4 π
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
.
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
. (1)地球卫星做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律:
=m
(2 R 0 ) 2
在地球表面有:
=m′g
解得
T=4 π
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
.
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
.
GMm (2 R 0 ) 2 GMm GMm GMm (2 R 0 ) 2 (2 R 0 ) 2 (2 R 0 ) 2 0 ) 2 2 =m
4 π 2 T 2 4 π 2 4 π 2 4 π 2 2 T 2 T 2 T 2 2 (2 R 0 ) 2
在地球表面有:
=m′g
解得
T=4 π
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
.
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
. 0 ) 2
在地球表面有:
=m′g
解得
T=4 π
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
.
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
. 2
在地球表面有:
=m′g
解得
T=4 π
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
.
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
.
GMm′
GMm′ GMm′ GMm′
R 20 R 20 R R 20 20 =m′g
解得
T=4 π
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
.
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
. π
2 R 0 g 2 R 0 2 R 0 2 R 0 0 g g g
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
.
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
. π
2 R 0 g 2 R 0 2 R 0 2 R 0 0 g g g .
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
.
π 3 π π π 3 3 3
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
.
5 6 5 5 5 6 6 6 T=
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
.
10π 3 10π 10π 10π 3 3 3
2 R 0 g 2 R 0 2 R 0 2 R 0 0 g g g
故太阳能收集板工作时间为
.
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
.
10π 3 10π 10π 10π 3 3 3
2 R 0 g 2 R 0 2 R 0 2 R 0 0 g g g .
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
.
10πpS 3 10πpS 10πpS 10πpS 3 3 3
2 R 0 g 2 R 0 2 R 0 2 R 0 0 g g g
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
.
10πpS 3 10πpS 10πpS 10πpS 3 3 3
2 R 0 g 2 R 0 2 R 0 2 R 0 0 g g g .
(1)地球卫星做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律:
在地球表面有:
解得 T=4 π
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系: ∠AOB=∠COD=
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为: t=
故太阳能收集板工作时间为
(3)最多转化的电能: E=pSt=
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
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GMm |
(2 R 0 ) 2 |
4 π 2 |
T 2 |
在地球表面有:
GMm′ | ||
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解得
T=4 π
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故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
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(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
6 |
10π |
3 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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GMm |
(2 R 0 ) 2 |
4 π 2 |
T 2 |
在地球表面有:
GMm′ | ||
|
解得
T=4 π
|
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
|
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
6 |
10π |
3 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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GMm |
(2 R 0 ) 2 |
4 π 2 |
T 2 |
在地球表面有:
GMm′ | ||
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解得
T=4 π
|
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
|
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
6 |
10π |
3 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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GMm |
(2 R 0 ) 2 |
4 π 2 |
T 2 |
在地球表面有:
GMm′ | ||
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解得
T=4 π
|
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
|
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
6 |
10π |
3 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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GMm |
(2 R 0 ) 2 |
4 π 2 |
T 2 |
在地球表面有:
GMm′ | ||
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解得
T=4 π
|
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
|
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
6 |
10π |
3 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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在地球表面有:
GMm′ | ||
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解得
T=4 π
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故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
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(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
6 |
10π |
3 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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在地球表面有:
GMm′ | ||
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解得
T=4 π
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故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
|
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
6 |
10π |
3 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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GMm′ | ||
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R | 20 |
R | 20 |
R | 20 |
R | 20 |
解得
T=4 π
|
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
|
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
6 |
10π |
3 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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2 R 0 |
g |
2 R 0 |
g |
2 R 0 |
g |
2 R 0 |
g |
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π
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(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
6 |
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3 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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2 R 0 |
g |
2 R 0 |
g |
2 R 0 |
g |
2 R 0 |
g |
(2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB=∠COD=
π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
6 |
10π |
3 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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π |
3 |
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:
t=
5 |
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故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
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故太阳能收集板工作时间为
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3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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3 |
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2 R 0 |
g |
2 R 0 |
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2 R 0 |
g |
2 R 0 |
g |
故太阳能收集板工作时间为
10π |
3 |
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(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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10π |
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2 R 0 |
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2 R 0 |
g |
2 R 0 |
g |
2 R 0 |
g |
(3)最多转化的电能:
E=pSt=
10πpS |
3 |
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故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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10πpS |
3 |
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2 R 0 |
g |
2 R 0 |
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2 R 0 |
g |
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS |
3 |
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10πpS |
3 |
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2 R 0 |
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2 R 0 |
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2 R 0 |
g |
2 R 0 |
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