设与直线l：x+2y=0垂直的直线方程：2x-y+b=0，
圆C：x²+y²-2x-4y=0化为（x-1）²+（y-2）²=5，圆心坐标（1，2）．
因为直线平分圆，圆心在直线2x-y+b=0上，所以2×1-1×2+b=0，解得b=0，
故所求直线方程为y=2x．
故选A．