como resolvo esse exercício de eletromagnetismo?

A Lei de Gauss explora com mais objetividade as simetrias dos problemas envolvendo o cálculo de campo elétrico. A sua aplicação consiste em considerar o campo elétrico numa superfície fechada, dita superfície gaussiana, que envolve a distribuição de cargas ou parte dela. O campo elétrico total sobre a superfície é a soma dos campos elétricos infinitesimais sobre a superfície. Esta soma é uma soma vetorial, portanto os sinais devem ser levados em conta.

Na prática, consiste em dividir a superfície gaussiana em pedaços tão pequenos que podem ser considerados como uma superfície plana, calcular a contribuição de cada um destes planos infinitesimais e somar continuamente, ou seja: integrar!

Para chegarmos à integral que define a Lei de Gauss, devemos conhecer o conceito de fluxo. Considere um vento uniforme cuja velocidade é ~v. Se Φ é a vazão (volume por unidade de tempo) do ar através da espira mostrada na figura, então Φ depende do ângulo entre ~v e o plano da espira. Se ~v é perpendicular ao plano da espira, então Φ = vA, com A sendo a área da espira. Se ~v é paralela ao plano da espira, o ar não passa pela espira, portanto: Φ = 0. Se o ângulo entre ~v e a área da espira for uim ângulo θ qualquer, então: Φ = vAcosθ, o que significa um produto escalar entre o vetor velocidade e o vetor área: Φ = ~v · ~A. Esta expressão pode ser interpretada como o fluxo do campo de velocidades através da espira.