闪电是地球上最壮丽的自然现象之一，人们对闪电进行了大量研究，近年来还观测到闪电导致的瞬间发光和伽玛射线暴等新现象。闪电通常由雷电云（离地6～12km）放电产生，多数闪电发生在云内，少数到达地面，由于云内冰状颗粒相互碰撞，小颗粒冰晶带正电，随气流上浮到云上端；较大颗粒带负电，下坠到云底端（如图）。云中闪电中和了云内的正负电荷，而云地闪电则把负电荷释放到地面。利用高空气球携带的电场测量仪测量高空中某圆柱形空域雷电云内的电场，其强度可视为均匀分布，大小E=0.15MV/m。该圆柱区域的中轴线垂直于地面，半径r=2.5km,高度d=1.0km。已知真空介电常量ε₀=8.85×10^-12F/m,电容的表达式C=

ε

0

S

d

，在该区域内，求：
（1）其上下两端的电势差U；
（2）其正电荷的总量Q；
（3）其携带的总电能W。