长直导线和它同轴的金属圆简构成圆柱电容器，期间充满相对介电常量为ε_r的均匀电介质（如图)

长直导线和它同轴的金属圆简构成圆柱电容器，期间充满相对介电常量为ε_r的均匀电介质(如图)，设导线半径为R₂，园筒内径为R₂，沿导线单位长度上的自由电荷₀，略去边缘效应，求：

(1)电介质中的心场强度E、电位移D和极化强度P;

(2)两极的电势差U;

(3)电介质表面的极化电荷面密度σ。