Faits: A. Le 27 mars 2009, B._ a été victime d'un accident de la circulation. Inscrit à l'époque au chômage, le prénommé était assuré contre le risque d'accidents auprès de la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA). Selon la déclaration de sinistre LAA transmise à l'assureur-accidents, le véhicule conduit par l'assuré était entré en collision avec un autre véhicule; il y avait eu un constat à l'amiable entre les conducteurs. Dans un rapport médical initial LAA du 27 avril 2009, le docteur A._ a déclaré qu'il avait été consulté par B._ le 31 mars 2009 pour des douleurs à l'épaule gauche et des cervicalgies consécutives à un accident de la circulation survenu le 27 mars précédent. En avril 2009, l'intéressé a subi une IRM cervicale et une arthro-IRM de l'épaule gauche. Ces examens ont mis en évidence une cervicarthrose étagée de C4 à C7, des signes d'une bursite sous-acromiale et d'une tendinopathie du tendon sub-scapulaire, ainsi que des signes de rupture partielle à la face articulaire du tendon infra-épineux. A partir du mois d'août 2009, B._ s'est plaint de l'apparition de douleurs lombaires. Une IRM lombaire réalisée le 14 septembre 2009 a montré une lombarthrose intersomatique avec dessiccation discale L3-L4 ainsi qu'une hernie foraminale et extraforaminale gauche L3-L4 en conflit avec la racine L3 gauche. En octobre 2009, la CNA a soumis les divers rapports radiologiques (du docteur M._) ainsi que les avis du docteur A._ à son médecin d'arrondissement, le docteur E._. Celui-ci a considéré que les effets délétères de l'accident de circulation avaient désormais disparu. Sur cette base, la CNA a mis fin à ses prestations avec effet au 31 octobre 2009 (décision du 22 octobre 2009). L'assuré a formé opposition. Après avoir demandé un nouvel avis sur le cas de ses médecins d'arrondissement, les docteurs C._ et L._ (appréciation médicale du 3 décembre 2009), la CNA a écarté l'opposition dans une nouvelle décision du 17 mars 2010. B. Par jugement du 2 août 2010, le Tribunal cantonal genevois des assurances sociales (aujourd'hui : Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre des assurances sociales) a rejeté le recours formé par l'assuré contre la décision sur opposition de la CNA. C. B._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement, dont il demande l'annulation. Sous suite de frais et dépens, il conclut au renvoi de la cause aux autorités précédentes pour complément d'instruction et nouvelle décision. La CNA conclut au rejet du recours. L'Office fédéral de la santé publique a renoncé à se déterminer. 