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章末檢測(五)
1.下圖是小明設計的蔬菜大棚自動報警電路示意圖，Rt是負溫度系數熱敏電阻。當光線暗并且溫度低于設定值時，蜂鳴器發聲報警。圖中虛線處應選用的邏輯門是(　　)
解析　因為電路圖是三極管的非門電路，所以本題選擇或非門。故選C。
答案　C
2.如圖所示是小明設計的電路，當溫度低于設定值時V4發光。已知三極管工作在開關狀態，Rt為熱敏電阻。下列分析中不正確的是(　　)
A.Rt應選用負溫度系數的熱敏電阻
B.S閉合時，V3導通后，V2導通
C.閉合S后，溫度下降到設定值以下時V4發光，然后溫度升高到設定值以上時V4熄滅
D.S斷開，當V1截止時，V3截止
解析　由設計的電路可知，閉合S時，當溫度下降到設定值時，V1導通，V3也導通。V3導通后V2即可導通，由于V2的導通V4會熄滅。簡單的控制電子電路分析是通用技術中加試必考項，要學會分析三極管的工作狀態，特殊電阻實物的識別，特殊電阻阻值的變化規律，如光敏電阻光線越強阻值越小、負溫度系數熱敏電阻隨溫度升高阻值下降、正溫度系數熱敏電阻隨溫度升高阻值變大，以及PNP/NPN三極管的區別。故選C。
答案　C
3.如圖所示是小明設計的泥土濕度檢測電路。把兩探頭插入花盆的泥土中，當泥土潮濕時，兩探頭間的電阻值較小；泥土干燥時，兩探頭間的電阻值較大，泥土非常潮濕和非常干燥時，V4和V5中只有一個發光。下列分析中不恰當的是(　　)
A.泥土非常潮濕時，V4發光，V5不發光
B.調節Rp1，可以改變V4、V5發光狀態變化時的濕度設定值
C.泥土非常干燥時，V1、V2的Uce都約為3 V
D.當V4、V5都發光時，V1工作在放大狀態
解析　根據題意可知，當泥土非常潮濕時，兩探頭間阻值較小，V1截止，則V2導通，V3截止，所以V4發光，V5不發光，A正確；調節Rp1時，可控制V1基極的電位大小，即可以改變V1導通和截止時設定值，即V4、V5發光狀態變化時的濕度設定值，B正確；泥土非常干燥時，兩探頭間阻值較大，V1導通，Uce約為0.3 V左右，故C錯誤；當V4、V5都發光時，說明V2和V3均有電流流過，故V1不可能工作于截止或飽和狀態，它肯定工作于放大狀態，所以D正確。故選C。
答案　C
如圖所示為房間溫度控制系統，當房門關閉且室內溫度高于設定溫度時，電機工作，對房間進行降溫。已知Rt是負溫度系數熱敏電阻，在門框上裝有干簧管用于檢測房門是否關閉，在門上帶有磁鐵用于控制干簧管的通斷。根據電路及描述完成第4～5題。
4.該電路圖中R1應選用的類型是(　　)
解析　本題考查常用電阻器、電容器、電感器的外形特征、電路符號與標稱值。A是熱敏電阻，B是光敏電阻，C是濕敏電阻，D是電位器。故選D。
答案　D
5.對于該溫度控制電路的分析正確的是(　　)
A.門打開時干簧管閉合，A點獲得高電平
B.開關K是常閉開關，當繼電器J通電時，K閉合
C.二極管V2的作用是保護三極管V1
D.若將R2與Rt互換位置，虛線框中的邏輯關系不變
解析　本題考查簡單的組合邏輯電路的分析、制作和測試。門上裝磁鐵，門框上有干簧管，門打開時，干簧管打開，A點接低平；開關K是常閉開關，繼電器接通，K斷開；R2與Rt互換，輸入端邏輯相反，則虛線框內邏輯關系變化。故選C。
答案　C
6.光控頻閃警示燈由光控電路和頻閃振蕩器所組成。正常情況下，白天LED警示燈不會閃爍發光，而到了晚上則一閃一閃發光。555集成電路6腳電位升至電源電壓的三分之二時，3腳輸出低電平；2腳電位降至電源電壓的三分之一時，3腳輸出高電平。555集成電路4腳是強制復位端，當4腳輸入低電平時，3腳被強制輸出低電平。7腳是放電端，其電位狀態與3腳輸出一致。調試中發現LED警示燈始終不發光，產生該故障現象不可能的原因是(　　)
A.Rp電阻調得太大 B.555芯片8腳虛焊(未上電)
C.二極管VD1內部斷路 D.R2與C1位置接反了
解析　本題考查簡單開環電子控制系統的設計、安裝與調試。白天時Rg電阻小，4腳低電平，3腳強制低電平，LED不亮。當夜晚時Rg電阻大，Rg分壓高，4腳高電平，此時電源通過R1和VD1向C1充電，充電初始2、6低電平，3腳高電平，充電過程中，2、6腳電壓上升，當2、6腳為高電平時，3腳、7腳低電平，此時電容通過R2向7腳放電，直到2、6腳又呈低電平時，再次反復，LED燈閃爍。Rp太大，4腳低電平，LED燈不亮；8腳虛焊，3腳低電平，LED燈不亮；R2、C1接反，則輸入端由電源正極經R1、VD1、R2到負極，2、6腳始終高電平，3腳低電平，LED燈不亮。VD1內部斷路，則充電經R1、R2，放電經R2，不影響閃爍，只影響閃爍間隔。故選C。
答案　C
7.如圖所示是小明設計的模擬聲光控路燈電路，實現的功能是天黑且有聲音時，路燈V3亮。安裝完畢進行調試發現，天亮時有聲音就亮，天黑時不管有沒有聲音都不亮。下列故障原因分析中合理的是(　　)
A.光敏電阻Rg壞了
B.三極管V1的集電極和發射極接反了
C.Rg和R3位置接反了
D.門電路集成塊拿錯了，裝在電路中的是與非門
解析　目標電路天黑有聲音，燈亮，其他不亮，實際電路是天亮有聲音就亮，故光敏輸入電路邏輯相反，Rg與R3接反。故選C。
答案　C
8.如圖所示是小明設計的暗室報警電路。當暗室門被打開，光線達到一定強度時蜂鳴器發出報警聲。IC1的特性：U＋>U－時U0為高電平，U＋(1)當光線由弱變強時，光敏電阻Rg的阻值________(在A.增大；B.減小；C.不變中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(2)繼電器J－2觸點閉合時的作用是________(在A.使二極管V1反向截止；B.使555集成電路3腳保持高電平輸出；C.使蜂鳴器在暗室門關閉后繼續報警中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(3)小明搭建了測試電路，發現蜂鳴器始終不響。下列原因中可能造成該現象的是________(在A.555集成電路3腳接地；B.二極管V2虛焊；C.電阻R4短路中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(4)小明搭建電路后，發現光線很強時才會報警，現在需要實現光線較弱時能報警，以下調節方法中不恰當的是________(在A.增大Rp1，B.增大Rp2；C.增大Rp3中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(5)在測試過程中，小明將555集成電路損壞，準備用三極管來代替。請你幫助小明選擇合適的三極管(NPN型或PNP型)，在虛線框中畫出你所選擇的三極管，并采用共發射極接法完成電路的連接。要求保持電路原有的功能。
解析　(1)根據光敏電阻的特性可知，光線變強時光敏電阻阻值變小，光線變弱時電阻阻值變大。(2)根據電路可知，當J－2觸點閉合時，6腳電位始終為Vcc，則3腳始終輸出低電平，繼電器通電線圈保持有電流流過，繼電器常開觸點一直閉合，故蜂鳴器一直在響。(3)蜂鳴器始終不響，即繼電器線圈一直沒有電流流過，常開觸點一直沒有閉合，故555芯片的3腳一直沒有低電平輸出，可知6腳的電位一直沒有達到三分之二及以上的Vcc電壓或是說沒達到高電平。因此可知IC1同相輸入端的電位一直小于反相輸入端電位。從選項中可知，A是不可能的；B二極管V2虛焊也是不可能；C電阻R4短路時2腳和6腳電位鉗制在低電平，使3腳始終輸出高電平，所以導致蜂鳴器始終不響是可能的。(4)要想光線較弱時就能報警，即實現光敏電阻阻值較大的時候就能夠報警，故可以同步調大Rp1的阻值來實現；或是調小IC1反相輸入端的電位，即可以盡早的讓U＋>U－，所以增大Rp2或減小Rp3都可以實現。(5)要實現電路的原有功能，即IC1輸出高電平時，蜂鳴器響，所以可以采用NPN三極管，NPN三極管的基極連接IC1的輸出端，發射極接地實現共射電路，當三極管導通時，繼電器吸合，常開觸點J－1閉合，蜂鳴器響，實現原有的功能。
答案　(1)B　(2)C　(3)C　(4)C
(5)如圖所示
9.小明同學為了幫助山村里的家鄉發展副業生產，他決定利用自己學到的電子控制技術，動手設計一個簡易的閉環電子控制系統，以解決雞蛋孵化的溫度控制問題。通過試驗得知孵化適宜溫度在37～39 ℃范圍內。
(1)圖1是小明同學設計的部分電路，圖中Rt是負溫度系數的熱敏電阻，CF741的引腳關系如表中所示。當溫度加熱到39 ℃時，電熱絲停止加熱。當發光二極管V1發光、V2不發光時，電熱絲________(在“①加熱；②不加熱”中選擇一項，將序號填寫在“________”處)。請根據設計要求分析電路圖的輸入及控制部分補畫其輸出部分(在圖1的虛線框內選擇合適的小圓圈端子連接電路)。
(2)調試過程中，小明同學發現，當溫度為40 ℃時電熱絲才停止加熱，合理的做法是________(在“①調小Rp；②調大Rp；③電阻R1更換小一點的；④電阻R2更換小一點的”中選擇合適的選項，將序號填寫在“________”處)。
(3)實踐中，小明同學發現圖1所示電路只能進行單點溫度控制，導致繼電器觸點開閉頻繁，于是，他對電路做了如下改進，輸入部分采用兩個負溫度系數的熱敏電阻Rt1、Rt2和兩個電位器Rp1、Rp2，其中Rp1用于控制下限，Rp2用于控制上限。請根據設計要求分析電路圖的控制及輸出部分補畫其輸入部分(在圖2的虛線框內選擇合適的小圓圈端子連接電路)。
(4)按照圖2所示電路調試到滿足設計要求時，兩電位器Rp1、Rp2之間的大小關系是________(在①Rp1>Rp2；②Rp1＝Rp2；③Rp1解析　(1)V1發光，V2不發光，6腳低電平，三極管導通，繼電器吸合，電熱絲加熱。三極管為PNP，負載接集電極，注意二極管反接。(2)根據題意，39 ℃時，電熱絲還在加熱，6腳低電平，2腳電壓高于3腳，要使2腳電壓低于3腳，則要使2腳電壓降低，Rp調大。(3)低溫時，電熱絲加熱，繼電器吸合，V2導通，V1截止，V1基極低電平，J－1閉合；故輸入電路中Rt接正極，Rp接負極；隨著溫度上升，繼續加熱，直到溫度高于上限，停止加熱，此時J電器斷開，J－1斷開，故J－1連接上限輸入電路。(4)加熱過程中，V1基極高電平時，停止加熱，此時J－1常閉端閉合，所以Rp2分壓要小于Rp1分壓，否則V1又截止。故Rp1＞Rp2。
答案　(1)①　如圖
(2)②　(3)如圖
(4)①
10.小明在科技實踐活動中，設計了如圖所示的電路，用數字信號控制小電機正反轉和停止。規定電流流向為X→Y時電機M正轉，電流流向為Y→X時電機M反轉。請你完成下列各題。
2腳
6腳
3腳
＜Vcc
＜Vcc
高電平
＞Vcc
＞Vcc
低電平
＞Vcc
＜Vcc
保持
＜Vcc
＞Vcc
不使用
555電路IC1、IC2的特性表
(1)用0代表低電平，1代表高電平，E端和F端的信號為________時電機反轉(在A.00；B.01；C.11；D.10中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(2)現在準備用LED表示電機運轉的狀態，正轉時綠色LED發光，反轉時紅色LED發光，停止時兩個LED都不發光，以下LED連接正確的是________(在下列選項中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(3)小明嘗試用三極管驅動繼電器，用繼電器來控制電機。要求按原有的邏輯關系控制電機的正反轉及停止，請你在虛線框中畫出三極管、繼電器、二極管，并采用共發射極接法正確地連接電路。
(4)小明根據下面的芯片引腳圖和題(3)的電路圖，對芯片部分引腳進行了連接(如下圖所示)，請你完成其余引腳的連接。
解析　(1)設左端555芯片2、6腳輸入為A，右端555芯片2、6腳輸入為B，則A＝E(非).F，B＝E.F(非)。所以當電機反轉時，即要求電流從Y流向X，即左端555芯片的3腳輸出低電平0，右端555芯片的3腳輸出高電平1，即A為0，B為1。所以當E＝0、F＝1時，A＝1、B＝0，即答案為B。(2)從題干要求可知，正轉時，左端555芯片3腳輸出1，右端555芯片3腳輸出0；反轉時，左端555芯片3腳輸出0，右端555芯片3腳輸出1；停止時，兩個LED燈都不發光。從第(1)小題的邏輯表達式可知，停止時，兩個555芯片3腳均輸出1，所以A項正確。(3)這里不可以使用PNP三極管，因為這樣不符合題目要求的邏輯關系。 (4)略。
答案　(1)B　(2)A
(3)
(4)
11.如圖所示是小明設計的一款自動防雨晾衣裝置控制電路圖，下雨時，傳感器檢測到信號后，電機帶動滑輪轉動，將晾衣桿和衣物收回室內。其中，R1＝R2，比較器已經連入電路。請完成以下任務：
(1)根據題意，判斷虛線框內應為________(在“①常開觸點；②常閉觸點”中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(2)在測試電路時，當下雨時，電動機不轉，發現是R4出現問題，則不可能的原因是________(在“①R4電阻過大；②R4電阻過小；③R4虛焊”中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(3)為了實現傍晚時能將衣物收回室內，對該系統優化后電路圖如下，請在虛線框內將傳感器和電阻正確地連接到電路中。
(4)為使晾衣裝置具有自動晾曬功能，即增加在不下雨且有陽光條件下，可將衣服自動晾出功能，小明將電路圖改進如下圖所示。當流過電動機的電流方向從左到右時，電動機正轉(衣服收回)；當流過電動機的電流方向從右到左時，電動機反轉(衣服晾出)。請在虛線框內連接合適的端子連接電路，使電路具備以上功能。
解析　(1)本題考查常見直流繼電器的構造和工作原理。下雨時濕度大，濕敏傳感器電阻小，V＋高電平，比較器輸出高電平，V1導通，J吸合，要使電機轉動，虛線框里為常開觸點。(2)不可能的原因是②R4阻值過小，本題考查三極管的電流放大作用。下雨時輸入電路正常，V1基極高電平，但基極電流小經三極管放大后集電極電流不足以使繼電器吸合，電機依舊不轉。R4電阻過大，導致基極電流小。(3)本題考查簡單開環電子控制系統的設計、安裝與調試。傍晚收回室內，則光敏電阻阻值大時，比較電路輸出高電平，所以光敏電阻在下，電位器阻器在上，中點電壓接C2的V＋。(4)不下雨且有陽光，C1輸出0，C2輸出0，則V1截止，J1不吸合，V2導通，J2吸合。要使M反轉，電流由右向左。所以J2－1連常開端，J2－2連常開端。有雨情況下，C1輸出1，則V1導通，J1吸合，V2截止，J2不吸合，電流由左向右，所以J1－1連常開端，J1－2連常開端。
答案　(1)①　(2)②
(3)如圖
(4)如圖
章末檢測(五)
1.下圖是小明設計的蔬菜大棚自動報警電路示意圖，Rt是負溫度系數熱敏電阻。當光線暗并且溫度低于設定值時，蜂鳴器發聲報警。圖中虛線處應選用的邏輯門是(　　)
2.如圖所示是小明設計的電路，當溫度低于設定值時V4發光。已知三極管工作在開關狀態，Rt為熱敏電阻。下列分析中不正確的是(　　)
A.Rt應選用負溫度系數的熱敏電阻
B.S閉合時，V3導通后，V2導通
C.閉合S后，溫度下降到設定值以下時V4發光，然后溫度升高到設定值以上時V4熄滅
D.S斷開，當V1截止時，V3截止
3.如圖所示是小明設計的泥土濕度檢測電路。把兩探頭插入花盆的泥土中，當泥土潮濕時，兩探頭間的電阻值較小；泥土干燥時，兩探頭間的電阻值較大，泥土非常潮濕和非常干燥時，V4和V5中只有一個發光。下列分析中不恰當的是(　　)
A.泥土非常潮濕時，V4發光，V5不發光
B.調節Rp1，可以改變V4、V5發光狀態變化時的濕度設定值
C.泥土非常干燥時，V1、V2的Uce都約為3 V
D.當V4、V5都發光時，V1工作在放大狀態
如圖所示為房間溫度控制系統，當房門關閉且室內溫度高于設定溫度時，電機工作，對房間進行降溫。已知Rt是負溫度系數熱敏電阻，在門框上裝有干簧管用于檢測房門是否關閉，在門上帶有磁鐵用于控制干簧管的通斷。根據電路及描述完成第4～5題。
4.該電路圖中R1應選用的類型是(　　)
5.對于該溫度控制電路的分析正確的是(　　)
A.門打開時干簧管閉合，A點獲得高電平
B.開關K是常閉開關，當繼電器J通電時，K閉合
C.二極管V2的作用是保護三極管V1
D.若將R2與Rt互換位置，虛線框中的邏輯關系不變
6.光控頻閃警示燈由光控電路和頻閃振蕩器所組成。正常情況下，白天LED警示燈不會閃爍發光，而到了晚上則一閃一閃發光。555集成電路6腳電位升至電源電壓的三分之二時，3腳輸出低電平；2腳電位降至電源電壓的三分之一時，3腳輸出高電平。555集成電路4腳是強制復位端，當4腳輸入低電平時，3腳被強制輸出低電平。7腳是放電端，其電位狀態與3腳輸出一致。調試中發現LED警示燈始終不發光，產生該故障現象不可能的原因是(　　)
A.Rp電阻調得太大 B.555芯片8腳虛焊(未上電)
C.二極管VD1內部斷路 D.R2與C1位置接反了
7.如圖所示是小明設計的模擬聲光控路燈電路，實現的功能是天黑且有聲音時，路燈V3亮。安裝完畢進行調試發現，天亮時有聲音就亮，天黑時不管有沒有聲音都不亮。下列故障原因分析中合理的是(　　)
A.光敏電阻Rg壞了
B.三極管V1的集電極和發射極接反了
C.Rg和R3位置接反了
D.門電路集成塊拿錯了，裝在電路中的是與非門
8.如圖所示是小明設計的暗室報警電路。當暗室門被打開，光線達到一定強度時蜂鳴器發出報警聲。IC1的特性：U＋>U－時U0為高電平，U＋(1)當光線由弱變強時，光敏電阻Rg的阻值________(在A.增大；B.減小；C.不變中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(2)繼電器J－2觸點閉合時的作用是________(在A.使二極管V1反向截止；B.使555集成電路3腳保持高電平輸出；C.使蜂鳴器在暗室門關閉后繼續報警中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(3)小明搭建了測試電路，發現蜂鳴器始終不響。下列原因中可能造成該現象的是________(在A.555集成電路3腳接地；B.二極管V2虛焊；C.電阻R4短路中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(4)小明搭建電路后，發現光線很強時才會報警，現在需要實現光線較弱時能報警，以下調節方法中不恰當的是________(在A.增大Rp1，B.增大Rp2；C.增大Rp3中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(5)在測試過程中，小明將555集成電路損壞，準備用三極管來代替。請你幫助小明選擇合適的三極管(NPN型或PNP型)，在虛線框中畫出你所選擇的三極管，并采用共發射極接法完成電路的連接。要求保持電路原有的功能。
(5)如圖所示
9.小明同學為了幫助山村里的家鄉發展副業生產，他決定利用自己學到的電子控制技術，動手設計一個簡易的閉環電子控制系統，以解決雞蛋孵化的溫度控制問題。通過試驗得知孵化適宜溫度在37～39 ℃范圍內。
(1)圖1是小明同學設計的部分電路，圖中Rt是負溫度系數的熱敏電阻，CF741的引腳關系如表中所示。當溫度加熱到39 ℃時，電熱絲停止加熱。當發光二極管V1發光、V2不發光時，電熱絲________(在“①加熱；②不加熱”中選擇一項，將序號填寫在“________”處)。請根據設計要求分析電路圖的輸入及控制部分補畫其輸出部分(在圖1的虛線框內選擇合適的小圓圈端子連接電路)。
(2)調試過程中，小明同學發現，當溫度為40 ℃時電熱絲才停止加熱，合理的做法是________(在“①調小Rp；②調大Rp；③電阻R1更換小一點的；④電阻R2更換小一點的”中選擇合適的選項，將序號填寫在“________”處)。
(3)實踐中，小明同學發現圖1所示電路只能進行單點溫度控制，導致繼電器觸點開閉頻繁，于是，他對電路做了如下改進，輸入部分采用兩個負溫度系數的熱敏電阻Rt1、Rt2和兩個電位器Rp1、Rp2，其中Rp1用于控制下限，Rp2用于控制上限。請根據設計要求分析電路圖的控制及輸出部分補畫其輸入部分(在圖2的虛線框內選擇合適的小圓圈端子連接電路)。
(4)按照圖2所示電路調試到滿足設計要求時，兩電位器Rp1、Rp2之間的大小關系是________(在①Rp1>Rp2；②Rp1＝Rp2；③Rp110.小明在科技實踐活動中，設計了如圖所示的電路，用數字信號控制小電機正反轉和停止。規定電流流向為X→Y時電機M正轉，電流流向為Y→X時電機M反轉。請你完成下列各題。
2腳
6腳
3腳
＜Vcc
＜Vcc
高電平
＞Vcc
＞Vcc
低電平
＞Vcc
＜Vcc
保持
＜Vcc
＞Vcc
不使用
555電路IC1、IC2的特性表
(1)用0代表低電平，1代表高電平，E端和F端的信號為________時電機反轉(在A.00；B.01；C.11；D.10中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(2)現在準備用LED表示電機運轉的狀態，正轉時綠色LED發光，反轉時紅色LED發光，停止時兩個LED都不發光，以下LED連接正確的是________(在下列選項中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(3)小明嘗試用三極管驅動繼電器，用繼電器來控制電機。要求按原有的邏輯關系控制電機的正反轉及停止，請你在虛線框中畫出三極管、繼電器、二極管，并采用共發射極接法正確地連接電路。
(4)小明根據下面的芯片引腳圖和題(3)的電路圖，對芯片部分引腳進行了連接(如下圖所示)，請你完成其余引腳的連接。
11.如圖所示是小明設計的一款自動防雨晾衣裝置控制電路圖，下雨時，傳感器檢測到信號后，電機帶動滑輪轉動，將晾衣桿和衣物收回室內。其中，R1＝R2，比較器已經連入電路。請完成以下任務：
(1)根據題意，判斷虛線框內應為________(在“①常開觸點；②常閉觸點”中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(2)在測試電路時，當下雨時，電動機不轉，發現是R4出現問題，則不可能的原因是________(在“①R4電阻過大；②R4電阻過小；③R4虛焊”中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。
(3)為了實現傍晚時能將衣物收回室內，對該系統優化后電路圖如下，請在虛線框內將傳感器和電阻正確地連接到電路中。
(4)為使晾衣裝置具有自動晾曬功能，即增加在不下雨且有陽光條件下，可將衣服自動晾出功能，小明將電路圖改進如下圖所示。當流過電動機的電流方向從左到右時，電動機正轉(衣服收回)；當流過電動機的電流方向從右到左時，電動機反轉(衣服晾出)。請在虛線框內連接合適的端子連接電路，使電路具備以上功能。

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