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2026年四川省人教版高中物理选修第5册单元测试题一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.在研究电磁感应现象的实验中,某同学用如图所示的装置探究影响感应电流大小的因素。实验发现,当磁铁插入或拔出线圈时,电流表的指针偏转方向相反。若要增大感应电流的大小,下列操作中可行的是()A.将磁铁插入或拔出的速度变慢B.使用匝数更多的线圈C.将磁铁的磁性减弱D.将磁铁插入线圈时,将线圈与地面的夹角从90°减小到45°参考答案:B解析:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化率成正比,与线圈的匝数成正比。选项A中,速度变慢会导致磁通量变化率减小,感应电流减小;选项B中,增加线圈匝数会直接增大感应电动势和电流;选项C中,减弱磁性会导致磁通量变化率减小,感应电流减小;选项D中,减小夹角会改变磁通量变化率,但效果不如增加匝数明显。因此,正确选项为B。2.如图所示,一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,产生正弦交变电流。若保持磁感应强度不变,仅将线圈的匝数加倍,其他条件不变,则产生的感应电动势的最大值将()A.不变B.减小为原来的一半C.增大为原来的两倍D.增大为原来的四倍参考答案:C解析:根据感应电动势公式E_m=NBSω,其中N为匝数,B为磁感应强度,S为线圈面积,ω为角速度。当其他条件不变,仅将匝数N加倍时,感应电动势的最大值E_m也会加倍。因此,正确选项为C。3.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,下列说法正确的是()A.电容器正在放电,电流方向与电容器极板电荷减少的方向相同B.电容器正在充电,电流方向与电容器极板电荷增加的方向相反C.线圈中的磁场能正在转化为电场能D.电路中的总能量保持不变,但能量形式在转化参考答案:C解析:在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器正在放电,电流方向与电容器极板电荷减少的方向相反(选项A错误);此时电容器电压下降,线圈中的磁场能正在转化为电场能(选项C正确);电路中的总能量保持不变,但能量形式在电场能和磁场能之间转化(选项D正确,但选项C更直接描述该过程)。因此,正确选项为C。4.在远距离输电时,为了减少线路上的能量损失,通常采用提高输电电压的方法。若输电功率一定,输电电流与输电电压的关系是()A.输电电压越高,输电电流越大B.输电电压越高,输电电流越小C.输电电压与输电电流无关D.输电电压的平方与输电电流的平方成反比参考答案:B解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。当功率P一定时,电压U越高,电流I越小。因此,正确选项为B。5.在LC振荡电路中,若要增大振荡频率,下列方法可行的是()A.增大电容器极板间的距离B.减小电容器极板间的正对面积C.增加线圈的匝数D.在线圈中插入铁芯参考答案:A解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。要增大频率f,需要减小LC的乘积。选项A中,增大电容器极板间的距离会增大电容C,从而减小频率;选项B中,减小正对面积会减小电容C,从而增大频率;选项C中,增加线圈匝数会增大自感系数L,从而减小频率;选项D中,插入铁芯会增大自感系数L,从而减小频率。因此,正确选项为B。6.在研究电磁感应现象的实验中,某同学用如图所示的装置探究影响感应电流大小的因素。实验发现,当磁铁插入或拔出线圈时,电流表的指针偏转方向相反。若要增大感应电流的大小,下列操作中可行的是()A.将磁铁插入或拔出的速度变慢B.使用匝数更多的线圈C.将磁铁的磁性减弱D.将磁铁插入线圈时,将线圈与地面的夹角从90°减小到45°参考答案:B解析:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化率成正比,与线圈的匝数成正比。选项A中,速度变慢会导致磁通量变化率减小,感应电流减小;选项B中,增加线圈匝数会直接增大感应电动势和电流;选项C中,减弱磁性会导致磁通量变化率减小,感应电流减小;选项D中,减小夹角会改变磁通量变化率,但效果不如增加匝数明显。因此,正确选项为B。7.如图所示,一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,产生正弦交变电流。若保持磁感应强度不变,仅将线圈的匝数加倍,其他条件不变,则产生的感应电动势的最大值将()A.不变B.减小为原来的一半C.增大为原来的两倍D.增大为原来的四倍参考答案:C解析:根据感应电动势公式E_m=NBSω,其中N为匝数,B为磁感应强度,S为线圈面积,ω为角速度。当其他条件不变,仅将匝数N加倍时,感应电动势的最大值E_m也会加倍。因此,正确选项为C。8.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,下列说法正确的是()A.电容器正在放电,电流方向与电容器极板电荷减少的方向相同B.电容器正在充电,电流方向与电容器极板电荷增加的方向相反C.线圈中的磁场能正在转化为电场能D.电路中的总能量保持不变,但能量形式在转化参考答案:C解析:在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器正在放电,电流方向与电容器极板电荷减少的方向相反(选项A错误);此时电容器电压下降,线圈中的磁场能正在转化为电场能(选项C正确);电路中的总能量保持不变,但能量形式在电场能和磁场能之间转化(选项D正确,但选项C更直接描述该过程)。因此,正确选项为C。9.在远距离输电时,为了减少线路上的能量损失,通常采用提高输电电压的方法。若输电功率一定,输电电流与输电电压的关系是()A.输电电压越高,输电电流越大B.输电电压越高,输电电流越小C.输电电压与输电电流无关D.输电电压的平方与输电电流的平方成反比参考答案:B解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。当功率P一定时,电压U越高,电流I越小。因此,正确选项为B。10.在LC振荡电路中,若要增大振荡频率,下列方法可行的是()A.增大电容器极板间的距离B.减小电容器极板间的正对面积C.增加线圈的匝数D.在线圈中插入铁芯参考答案:B解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。要增大频率f,需要减小LC的乘积。选项A中,增大电容器极板间的距离会增大电容C,从而减小频率;选项B中,减小正对面积会减小电容C,从而增大频率;选项C中,增加线圈匝数会增大自感系数L,从而减小频率;选项D中,插入铁芯会增大自感系数L,从而减小频率。因此,正确选项为B。二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器电压的变化趋势是______,线圈中的电流变化趋势是______。参考答案:逐渐减小,逐渐增大解析:在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器电压逐渐减小,因为电荷量减少;线圈中的电流逐渐增大,因为磁场能转化为电场能,推动电荷流动。2.在远距离输电时,为了减少线路上的能量损失,通常采用提高输电电压的方法。若输电功率一定,输电电流与输电电压的关系是______。参考答案:成反比解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。当功率P一定时,电压U越高,电流I越小,二者成反比关系。3.在研究电磁感应现象的实验中,某同学用如图所示的装置探究影响感应电流大小的因素。实验发现,当磁铁插入或拔出线圈时,电流表的指针偏转方向相反。若要增大感应电流的大小,可以______。参考答案:增大磁铁的磁性、增加线圈的匝数、增大磁铁插入或拔出的速度解析:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化率成正比,与线圈的匝数成正比。增大磁铁的磁性、增加线圈的匝数、增大磁铁插入或拔出的速度都可以增大感应电流的大小。4.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,能量转化的方向是______。参考答案:电场能转化为磁场能解析:在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器电压逐渐减小,电场能逐渐转化为磁场能。5.在远距离输电时,为了减少线路上的能量损失,通常采用提高输电电压的方法。若输电功率一定,输电电流与输电电压的关系是______。参考答案:成反比解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。当功率P一定时,电压U越高,电流I越小,二者成反比关系。6.在LC振荡电路中,若要增大振荡频率,可以______。参考答案:减小电容器的电容、减小线圈的自感系数解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。要增大频率f,需要减小LC的乘积。减小电容器的电容或减小线圈的自感系数都可以增大频率。7.在研究电磁感应现象的实验中,某同学用如图所示的装置探究影响感应电流大小的因素。实验发现,当磁铁插入或拔出线圈时,电流表的指针偏转方向相反。若要增大感应电流的大小,可以______。参考答案:增大磁铁的磁性、增加线圈的匝数、增大磁铁插入或拔出的速度解析:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化率成正比,与线圈的匝数成正比。增大磁铁的磁性、增加线圈的匝数、增大磁铁插入或拔出的速度都可以增大感应电流的大小。8.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器电压的变化趋势是______,线圈中的电流变化趋势是______。参考答案:逐渐减小,逐渐增大解析:在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器电压逐渐减小,因为电荷量减少;线圈中的电流逐渐增大,因为磁场能转化为电场能,推动电荷流动。9.在远距离输电时,为了减少线路上的能量损失,通常采用提高输电电压的方法。若输电功率一定,输电电流与输电电压的关系是______。参考答案:成反比解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。当功率P一定时,电压U越高,电流I越小,二者成反比关系。10.在LC振荡电路中,若要增大振荡频率,可以______。参考答案:减小电容器的电容、减小线圈的自感系数解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。要增大频率f,需要减小LC的乘积。减小电容器的电容或减小线圈的自感系数都可以增大频率。三、判断题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器电压逐渐减小,线圈中的电流逐渐增大。参考答案:正确解析:在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器电压逐渐减小,因为电荷量减少;线圈中的电流逐渐增大,因为磁场能转化为电场能,推动电荷流动。2.在远距离输电时,为了减少线路上的能量损失,通常采用提高输电电压的方法。若输电功率一定,输电电流与输电电压的关系是成反比。参考答案:正确解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。当功率P一定时,电压U越高,电流I越小,二者成反比关系。3.在研究电磁感应现象的实验中,某同学用如图所示的装置探究影响感应电流大小的因素。实验发现,当磁铁插入或拔出线圈时,电流表的指针偏转方向相反。若要增大感应电流的大小,可以增大磁铁的磁性。参考答案:正确解析:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化率成正比,与线圈的匝数成正比。增大磁铁的磁性会增大磁通量变化率,从而增大感应电流的大小。4.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,能量转化的方向是电场能转化为磁场能。参考答案:正确解析:在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器电压逐渐减小,电场能逐渐转化为磁场能。5.在远距离输电时,为了减少线路上的能量损失,通常采用提高输电电压的方法。若输电功率一定,输电电流与输电电压的关系是成反比。参考答案:正确解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。当功率P一定时,电压U越高,电流I越小,二者成反比关系。6.在LC振荡电路中,若要增大振荡频率,可以减小电容器的电容。参考答案:正确解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。要增大频率f,需要减小LC的乘积。减小电容器的电容可以增大频率。7.在研究电磁感应现象的实验中,某同学用如图所示的装置探究影响感应电流大小的因素。实验发现,当磁铁插入或拔出线圈时,电流表的指针偏转方向相反。若要增大感应电流的大小,可以增加线圈的匝数。参考答案:正确解析:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化率成正比,与线圈的匝数成正比。增加线圈的匝数会增大感应电动势和电流。8.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器电压逐渐减小,线圈中的电流逐渐增大。参考答案:正确解析:在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量从最大值变化到零的过程中,电容器电压逐渐减小,因为电荷量减少;线圈中的电流逐渐增大,因为磁场能转化为电场能,推动电荷流动。9.在远距离输电时,为了减少线路上的能量损失,通常采用提高输电电压的方法。若输电功率一定,输电电流与输电电压的关系是成反比。参考答案:正确解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。当功率P一定时,电压U越高,电流I越小,二者成反比关系。10.在LC振荡电路中,若要增大振荡频率,可以减小线圈的自感系数。参考答案:正确解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。要增大频率f,需要减小LC的乘积。减小线圈的自感系数可以增大频率。四、简答题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)1.简述法拉第电磁感应定律的内容及其应用。参考答案:法拉第电磁感应定律指出,闭合电路中感应电动势的大小等于穿过该电路的磁通量变化率的绝对值。其应用包括发电机、变压器等电磁设备的原理基础。解析:法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一,其内容为:闭合电路中感应电动势的大小等于穿过该电路的磁通量变化率的绝对值,即E=|ΔΦ/Δt|。该定律的应用非常广泛,例如发电机利用线圈在磁场中旋转产生感应电动势,变压器利用原副线圈之间的磁通量变化实现电压变换等。2.简述LC振荡电路的振荡过程及其能量转化。参考答案:LC振荡电路的振荡过程包括电容器充电、放电和线圈中电流的变化。能量在电场能和磁场能之间转化。解析:LC振荡电路的振荡过程可以描述为:电容器充电时,电场能逐渐增加,线圈中电流逐渐减小;电容器放电时,电场能逐渐减小,线圈中电流逐渐增大,磁场能逐渐增加;当电容器电压为零时,电场能为零,线圈中电流最大,磁场能最大;随后线圈中电流逐渐减小,磁场能逐渐转化为电场能,电容器再次充电,如此循环。能量在电场能和磁场能之间转化,总能量保持不变。3.简述远距离输电时减少能量损失的方法及其原理。参考答案:减少能量损失的方法是提高输电电压。原理是降低输电电流,因为功率一定时,电流越小,线路上的能量损失越小。解析:远距离输电时,为了减少线路上的能量损失,通常采用提高输电电压的方法。根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。当功率P一定时,电压U越高,电流I越小,线路上的能量损失P_loss=I²R(R为线路电阻)越小。因此,提高输电电压可以有效减少能量损失。4.简述电磁感应现象的实验现象及其影响因素。参考答案:电磁感应现象的实验现象是当磁铁插入或拔出线圈时,电流表指针偏转。影响因素包括磁铁的磁性、线圈的匝数、磁铁插入或拔出的速度等。解析:电磁感应现象的实验现象是当磁铁插入或拔出线圈时,电流表指针偏转,说明线圈中产生了感应电流。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化率成正比,与线圈的匝数成正比。因此,磁铁的磁性、线圈的匝数、磁铁插入或拔出的速度等因素都会影响感应电流的大小。5.简述LC振荡电路的频率公式及其影响因素。参考答案:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC)),其中f为频率,L为自感系数,C为电容。频率与自感系数和电容成反比。解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。要增大频率f,需要减小LC的乘积。减小电容器的电容或减小线圈的自感系数都可以增大频率。6.简述远距离输电时提高输电电压的方法及其原理。参考答案:提高输电电压的方法是使用升压变压器。原理是降低输电电流,因为功率一定时,电流越小,线路上的能量损失越小。解析:远距离输电时,为了减少线路上的能量损失,通常采用提高输电电压的方法。根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。当功率P一定时,电压U越高,电流I越小,线路上的能量损失P_loss=I²R(R为线路电阻)越小。因此,使用升压变压器可以提高输电电压,从而减少能量损失。7.简述电磁感应现象的实验现象及其影响因素。参考答案:电磁感应现象的实验现象是当磁铁插入或拔出线圈时,电流表指针偏转。影响因素包括磁铁的磁性、线圈的匝数、磁铁插入或拔出的速度等。解析:电磁感应现象的实验现象是当磁铁插入或拔出线圈时,电流表指针偏转,说明线圈中产生了感应电流。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化率成正比,与线圈的匝数成正比。因此,磁铁的磁性、线圈的匝数、磁铁插入或拔出的速度等因素都会影响感应电流的大小。8.简述LC振荡电路的频率公式及其影响因素。参考答案:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC)),其中f为频率,L为自感系数,C为电容。频率与自感系数和电容成反比。解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。要增大频率f,需要减小LC的乘积。减小电容器的电容或减小线圈的自感系数都可以增大频率。五、应用题(本大题共8小题,每小题4分,共24分)1.如图所示,一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,产生正弦交变电流。已知磁感应强度B=0.5T,线圈匝数N=100匝,线圈面积S=0.1m²,角速度ω=100πrad/s。求产生的感应电动势的最大值和有效值。参考答案:感应电动势的最大值E_m=NBSω=100×0.5×0.1×100π=1570V,有效值E=E_m/√2=1110V。解析:根据感应电动势公式E_m=NBSω,其中N为匝数,B为磁感应强度,S为线圈面积,ω为角速度。代入数据计算得到感应电动势的最大值E_m=1570V。有效值E=E_m/√2=1110V。2.如图所示,一个LC振荡电路中,电容器C=10μF,线圈L=0.1H。求该振荡电路的振荡频率。参考答案:振荡频率f=1/(2π√(LC))=1/(2π√(0.1×10×10^-6))≈159.15Hz。解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。代入数据计算得到振荡频率f≈159.15Hz。3.如图所示,一个远距离输电系统,输电功率P=100kW,输电电压U=10kV,线路电阻R=0.1Ω。求输电电流和线路上的能量损失。参考答案:输电电流I=P/U=100×10^3/10×10^3=10A,线路上的能量损失P_loss=I²R=10²×0.1=100W。解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。代入数据计算得到输电电流I=10A。线路上的能量损失P_loss=I²R=100W。4.如图所示,一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,产生正弦交变电流。已知磁感应强度B=0.5T,线圈匝数N=100匝,线圈面积S=0.1m²,角速度ω=100πrad/s。求产生的感应电动势的最大值和有效值。参考答案:感应电动势的最大值E_m=NBSω=100×0.5×0.1×100π=1570V,有效值E=E_m/√2=1110V。解析:根据感应电动势公式E_m=NBSω,其中N为匝数,B为磁感应强度,S为线圈面积,ω为角速度。代入数据计算得到感应电动势的最大值E_m=1570V。有效值E=E_m/√2=1110V。5.如图所示,一个LC振荡电路中,电容器C=10μF,线圈L=0.1H。求该振荡电路的振荡频率。参考答案:振荡频率f=1/(2π√(LC))=1/(2π√(0.1×10×10^-6))≈159.15Hz。解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。代入数据计算得到振荡频率f≈159.15Hz。6.如图所示,一个远距离输电系统,输电功率P=100kW,输电电压U=10kV,线路电阻R=0.1Ω。求输电电流和线路上的能量损失。参考答案:输电电流I=P/U=100×10^3/10×10^3=10A,线路上的能量损失P_loss=I²R=10²×0.1=100W。解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。代入数据计算得到输电电流I=10A。线路上的能量损失P_loss=I²R=100W。7.如图所示,一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,产生正弦交变电流。已知磁感应强度B=0.5T,线圈匝数N=100匝,线圈面积S=0.1m²,角速度ω=100πrad/s。求产生的感应电动势的最大值和有效值。参考答案:感应电动势的最大值E_m=NBSω=100×0.5×0.1×100π=1570V,有效值E=E_m/√2=1110V。解析:根据感应电动势公式E_m=NBSω,其中N为匝数,B为磁感应强度,S为线圈面积,ω为角速度。代入数据计算得到感应电动势的最大值E_m=1570V。有效值E=E_m/√2=1110V。8.如图所示,一个LC振荡电路中,电容器C=10μF,线圈L=0.1H。求该振荡电路的振荡频率。参考答案:振荡频率f=1/(2π√(LC))=1/(2π√(0.1×10×10^-6))≈159.15Hz。解析:LC振荡电路的频率公式为f=1/(2π√(LC))。代入数据计算得到振荡频率f≈159.15Hz。9.如图所示,一个远距离输电系统,输电功率P=100kW,输电电压U=10kV,线路电阻R=0.1Ω。求输电电流和线路上的能量损失。参考答案:输电电流I=P/U=100×10^3/10×10^3=10A,线路上的能量损失P_loss=I²R=10²×0.1=100W。解析:根据输电功率公式P=UI,其中P为功率,U为电压,I为电流。代入数据计算得到输电电流I=10A。线路上的能量损失P_loss=I²R=100W。10.如图所示,一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,产生正弦交变电流。已知磁感应强度B=0.5T,线圈匝数N=100匝,线圈面积S=0.1m²,角速度ω=100πrad/s。求产生的感应电动势的最大值和有效值。参考答案:感应电动势的最大值E_m=NBSω=100×0.5×0.1×100π=1570V,有效值E=E_m/√2=1110V。解析:根据感应电动势公式E_m=NBSω,其中N为匝数,B为磁感应强度,S为线圈面积,ω为角速度。代入数据计算得到感应电动势的最大值E_m=1570V。有效值E=E_m/√2=1110V。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.C3.C4.B5.B6.B7.C8.C9.B10.B二、填空题1.逐渐减小,逐渐增大2.成反比3.增大磁铁的磁性、增加线圈的匝数、增大磁铁插入或拔出的速度4.电场能转化为磁场能5.成反比6.减小电容器的电容、减小线圈的自感系数7.增大磁铁的磁性、增加线圈的匝数、增大磁铁插入或拔出的速度8.逐渐减小,逐渐增大9.成反比10.减小电容器的电容、减小线圈的自感系数三、判断题1.正确2.正确3.正确4.正确5.正确6.正确7.正确8.正确9.正确10.正确四、简答题1.法拉第电磁感应定律指出,闭合电路中感应电动势的大小等于穿过该电路的磁通量变化率的绝对值。其应用包括发电机、变压器等电磁设备

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