Aparentemente la asignación del evento onclick no se registra al insertar un elemento de esa forma.
De esta forma más larga parece funcionar:
Código Javascript
:
Ver originalvar img = document.createElement('img');
img.src = "http://www.google.com/images/logos/ps_logo2.png";
img.onclick = function(){alert('Hola');};
document.getElementById('ejemplo').appendChild(img);