Observa que tienes dos triángulos rectángulos, cuyas bases miden un metro, y cuya altura mide también un metro, por lo que tienes que el ángulo señalado α mide 45°, y como está consignado con respecto a la dirección vertical, tienes que los módulos de las componentes verticales de los campos eléctricos quedan expresadas: E*cosα = E*cos(45°) = 1/√(2).
La otra forma a la que te refieres, sería establecer un sistema de referencia en el punto medio entre las cargas, con eje OX horizontal con sentido positivo hacia la derecha según tu figura, y con eje OY vertical, con sentido positivo hacia arriba.
Luego, tienes la carga de la izquierda: q1, ubicada en el punto A(-1,0) m;
luego, planteas la expresión del vector posición del punto en estudio: P(0,1) m con respecto al punto A, y queda:
u = AP = < 0-(-1) ; 1-0 > = < 1 ; 1 > m, cuyo módulo es: |u| = √(2) = r1, y cuyo vector unitario asociado es: U = u/|u| = < 1/√(2) ; 1/√(2) >;
luego, planteas la expresión vectorial del campo eléctrico producido por la cara de la izquierda en el punto en estudio, y queda:
E1 = (k*q1/r12)*U = (9*109*q1/[√(2)]2)*< 1/√(2) ; 1/√(2) > = (9*109*q1/2)*< 1/√(2) ; 1/√(2) > = 4,5*109*q1*< 1/√(2) ; 1/√(2) > (1).
Luego, tienes la carga de la derecha: q2, ubicada en el punto B(1,0) m;
luego, planteas la expresión del vector posición del punto en estudio: P(0,1) m con respecto al punto B, y queda:
v = BP = < 0-1 ; 1-0 > = < -1 ; 1 > m, cuyo módulo es: |v| = √(2) = r2, y cuyo vector unitario asociado es: V = v/|v| = < -1/√(2) ; 1/√(2) >;
luego, planteas la expresión vectorial del campo eléctrico producido por la cara de la izquierda en el punto en estudio, y queda:
E2 = (k*q2/r22)*U = (9*109*q2/[√(2)]2)*< -1/√(2) ; 1/√(2) > = (9*109*q2/2)*< -1/√(2) ; 1/√(2) > = 4,5*109*q2*< -1/√(2) ; 1/√(2) > (2).
Luego, planteas la expresión vectorial del campo eléctrico resultante en el punto P, y queda:
EP = E1 + E2,
sustituyes las expresiones vectoriales señaladas (1) (2), y queda:
EP = 4,5*109*q1*< 1/√(2) ; 1/√(2) > + 4,5*109*q2*< -1/√(2) ; 1/√(2) >,
introduces los factores escalares en los factores vectoriales en cada término, y queda:
EP = < 4,5*109*q1/√(2) ; 4,5*109*q1/√(2) > + < -4,5*109*q2/√(2) ; 4,5*109*q2/√(2) >,
resuelves la suma vectorial en el segundo miembro, y queda:
EP = < 4,5*109*q1/√(2) - 4,5*109*q2/√(2) ; 4,5*109*q1/√(2) + 4,5*109*q2/√(2) >,
extraes factores y el divisor común en ambas componentes, y queda:
EP = < [4,5*109/√(2)]*(q1 - q2) ; [4,5*109/√(2)]*(q1 + q2) >,
por lo que tienes que las expresiones de las componentes del campo eléctrico resultante en el punto en estudio, quedan expresadas:
EPx = [4,5*109/√(2)]*(q1 - q2) (3),
EPy = [4,5*109/√(2)]*(q1 + q2) (4).
Luego, tienes como condición en tu enunciado que el campo resultante tiene dirección vertical, por lo que puedes plantear que su componente horizontal es igual a cero, y queda la ecuación:
EPx = 0 (5), sustituyes la expresión señalada (3) en el primer miembro, y queda:
[4,5*109/√(2)]*(q1 - q2) = 0, divides por [4,5*109/√(2)] en ambos miembros, y queda:
q1 - q2 = 0, sumas q2 en ambos miembros, y queda:
q1 = q2, por lo que tienes que las cargas deben ser iguales para que se cumpla la condición que tienes en tu enunciado;
luego, puedes plantear:
q1 = q,
q2 = q;
luego, sustituyes estas expresiones en la expresión de la componente vertical del campo resultante señalada (4), y queda:
EPy = [4,5*109/√(2)]*(q + q), resuelves el último factor, y queda:
EPy = [4,5*109/√(2)]*2*q, resuelves factores racionales, y queda:
EPy = [9*109/√(2)]*q (6).
Luego, planteas la expresión vectorial de dicho campo, y queda:
EP = < EPx ; EPy >, sustituyes las expresiones señaladas (5) (6), y queda:
EP = < 0 ; [9*109/√(2)]*q > N/C (7).
Luego, con la expresión vectorial del campo eléctrico resultante que tienes en tu enunciado: EPy = 2*105j, puedes plantear la ecuación vectorial:
EP = < 0 ; 2*105 > N/C,
sustituyes la expresión señalada (7) (observa que omitimos consignar las unidades de medida), y queda:
< 0 ; [9*109/√(2)]*q > = < 0 ; 2*105 >;
luego, por igualdad entre expresiones vectoriales, igualas componente a componente, y queda:
0 = 0, que es una Identidad Verdadera,
[9*109/√(2)]*q = 2*105, multiplicas por √(2) y divides por 9*109 en ambos miembros, y queda:
q = 2*105*√(2)/(9*109), resuelves, y queda:
q = [2*√(2)/9]*10-4 N/C ≅ 0,3143*10-4 N/C ≅ 3,143*10-5 N/C.
Espero haberte ayudado.