閃電是地球上最壯麗的自然現(xiàn)象之一，人們對閃電進(jìn)行了大量研究，近年來還觀測到閃電導(dǎo)致的瞬間發(fā)光和伽瑪射線暴等新現(xiàn)象。閃電通常由雷電云（離地6～12km）放電產(chǎn)生，多數(shù)閃電發(fā)生在云內(nèi)，少數(shù)到達(dá)地面，由于云內(nèi)冰狀顆粒相互碰撞，小顆粒冰晶帶正電，隨氣流上浮到云上端；較大顆粒帶負(fù)電，下墜到云底端（如圖）。云中閃電中和了云內(nèi)的正負(fù)電荷，而云地閃電則把負(fù)電荷釋放到地面。利用高空氣球攜帶的電場測量儀測量高空中某圓柱形空域雷電云內(nèi)的電場，其強(qiáng)度可視為均勻分布，大小E=0.15MV/m。該圓柱區(qū)域的中軸線垂直于地面，半徑r=2.5km,高度d=1.0km。已知真空介電常量ε₀=8.85×10^-12F/m,電容的表達(dá)式C=

ε

0

S

d

，在該區(qū)域內(nèi)，求：
（1）其上下兩端的電勢差U；
（2）其正電荷的總量Q；
（3）其攜帶的總電能W。